Воронов Е. М. Методы оптимизации управления ММС на основе стабильно-эффективных игровых решений (2001) (1264203), страница 87
Текст из файла (страница 87)
10.34 – 10.35) ЛА-цель применяет маневр с разворотом в плоскости, которая примерно перпендикулярна плоскости расположения всех ЛА, что объясняется смещениемточки коалиционного прицеливания в вертикальном направлении.• На поперечном курсе (рис. 10.36) характер противодействия близок кантагонистическому варианту, так как точки экстремального прицеливания на области достижимости ЛА-цели расположены близко друг отдруга.• На догонном курсе (рис.
10.35) преследователи «захватывают» ЛА-цельс двух сторон, и уклониться от коалиции становится практически невозможно. Если цель применит антагонистическое уклонение от одногоиз преследователей, то она будет «сравнительно легко» перехваченавторым преследователем.• На встречном курсе (рис. 10.34) возможно уклонение от перехвата коалицией ЛА. Промах ведущего преследователя (см. табл. 10.8) при этом482Исследование стабильности, эффект.
и элементов СТЭК. Часть IVполучается в несколько раз больше по сравнению с промахами на других курсах.Если ведомый преследователь начинает активно влиять на положениеточки коалиционного прицеливания (рис. 10.37) путем применения маневра по скорейшему сближению с ЛА-целью, условия перехвата существенно улучшаются. Точка коалиционного прицеливания ЛА-цели смещается всторону точки экстремального прицеливания ведомого преследователяпропорционально изменившемуся отношению текущих дальностей. Такимобразом, у ведущего преследователя появляется дополнительный «позиционный выигрыш» и конечный промах уменьшается (см. табл.
10.8).Моделирование сближения-уклонения «пары» ЛА и ЛА-цели показало,что эффективное уклонение от коалиции возможно только на поперечныхи встречных курсах, причем на поперечных курсах целесообразно использовать антагонистическое уклонение от ближайшего из преследователей(рис. 10.36). На встречном курсе применение антикоалиционного уклонения может обеспечить достаточно большой промах. Коалиционное преследование по 1-му способу (см. п. 7.4.5) эффективно на догонном курсе.На встречном курсе необходимо применять коалиционное преследованиепо 2-му способу (см.
п. 7.4.5).Рис. 10.34. Встречный курсГлава 10. Исследование конфликтной ситуации на основе СТЭКРис. 10.35. Догонный курсРис. 10.36. Поперечный курс483484Исследование стабильности, эффект. и элементов СТЭК. Часть IVРис. 10.37. Встречный курс при методе погони у ведомого P2Замечание 10.1. В рамках тематики параграфа 10.2 в главе 3 (см. параграфы 3.4, 3.5) решен пример ближнего наведения звена истребителейперехватчиков на основе СТЭК-3 (наиболее эффективного векторногоНэш-равновесия) с учетом противодействия ЛА-цели.
Рассмотрены варианты догонного, поперечного и встречного взаимодействия коалиции ЛА иЛА-цели. Получены программно-корректируемые методы наведения коалиции на цель в условиях эффективного уклонения цели. Исследованы пути повышения быстродействия алгоритма для бортовой реализации на основе тактической структуры ведущего и ведомого в паре и распараллеливания.484Исследование стабильности, эффект.
и элементов СТЭК. Часть IV10.3. АНТАГОНИСТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ СБЛИЖЕНИЯ-УКЛОНЕНИЯ10.3.1. Исследование противодействия двух высокоскоростныхЛА в вариантах (ЛА-носитель–АУР и ЛА-цель;ЗУР и ЛА-цель)Исследование противодействия ЛА-носитель АУР и ЛА-цель.Моделирование противодействия высокоскоростного самолета (ЛАноситель), вооруженного авиационной управляемой ракетой (АУР), ивысокоскоростного самолета (ЛА-цели) проведено с помощью программной системы «Гарантия-М» (см.
п. 9.2.1) исходя из следующихпостановочных данных. На первом этапе ближнего наведения осуществляется преследование ЛА-носителем уклоняющейся от встречиЛА-цели. При сближении на заданную дальность ЛА-носитель производится пуск АУР, и начинается второй этап противодействия: преследование АУР ЛА-цели. Цель при этом осуществляет оптимальное уклонение от встречи с АУР.АУР стартует с борта ЛА-носителя и разгоняется до максимальнойскорости. Время разгона (время работы двигателя АУР) составляет 2секунды. Задержка начала наведения (время неуправляемого полета)при старте с пусковой установки составляет 0,5 секунды.Моделирование проведено для встречных, поперечных и догонныхкурсов ЛА-цели относительно начальной позиции ЛА-носителя. Параметры математических моделей ЛА приведены в табл. 10.9.
Начальные позиции ЛА даны в табл. 10.10. В качестве методов наведения ЛА-носителя иАУР рассматривались пропорциональное наведение и оптимальный ПКЗУ.ЛА-цель применяет оптимальный ПКЗУ при уклонении. Результаты моделирования сведены в табл.
10.11. Траектории ЛА изображены на рис. 10.38– 10.43.Анализ результатов моделирования (табл. 10.11а) позволяет сделатьряд выводов.П арам е тры мо де ле й ЛАТа блица 10 .9ОбъектN maxV , м/сТакт выработки управления, сP (ЛА-носитель)94000,05E (ЛА-цель)83200,05R (АУР)Дальность пускаАУР = 3000 – 5000 м20V = V (t )400 – 7500,01Глава 10. Исследование конфликтной ситуации на основе СТЭКН ач а ль ные поз иции ЛАЛАPEPEPEКурсВстречныйДогонныйПоперечныйXg, мYg , м060000500003500Zg , м250020002500200025002000ЛАPEPEPEКурсВстречныйДогонныйПоперечныйXg, м010000100001500Yg , м0150000350003500Та блица 10 .10аΘ, градН ач а ль ные поз иции ЛАZg , м250020002500100025001000485Ψ, град0000000– 1750–5098Та блица 10 .10бΘ, град030000100002000Ψ, град00000001800– 20– 30120В15,2T, с(времяперехвата)8,1920Пропорц.Оптим.10.380,28,64,6920Оптимал.Оптим.10.39Д27,427,320,2920Пропорц.Оптим.10.400,525,118,7920Оптимал.Оптим.10.41П36,35,41,6920Пропорц.Оптим.10.420,35,31,5920Оптимал.Оптим.10.43nmax RKh,мmax PT пуск , с(время пускаR)4,6nКурсТа блица 10 .11аР ез ульт а ты мо д елиро ва ния ( для та б л.
10.10а)Закон управленияP, RРис.EПри оптимальном уклонении ЛА-цели «уход» преследователя от оптимального ПКЗУ значительно увеличивает конечный промах. Вместе с этимна догонных и поперечных курсах возрастает время пуска ракеты и соответственно время перехвата.Применение ЛА-носителем и АУР оптимального ПКЗУ позволяет приразличных курсах обеспечить перехват в пределах прямого попадания вцель. На всех курсах (рис. 10.39, 10.41, 10.43) при оптимальном ПКЗУ ЛАносителя и АУР сохраняется относительное постоянство движения в выбранном направлении для всех ЛА.
Имеется некоторый сдвиг точки прицеливания лишь в момент пуска АУР, когда ЛА-цель начинает уклонятьсяот ракеты (второй этап противодействия).486Исследование стабильности, эффект. и элементов СТЭК. Часть IVНа встречном курсе при пропорциональном наведении ЛА-носителя(рис. 10.38) ЛА-цель в момент пуска ракеты реализует маневр с разворотом в противоположную сторону (угол крена меняется на 180 градусов),максимизируя тем самым угловую скорость линии визирования и потребную перегрузку преследователя.На догонном курсе (рис. 10.41) при оптимальном преследовании цельприменяет разворот в вертикальной плоскости похожий на маневр «мертвая петля».
При пропорциональном наведении цель совершает маневр сразворотом в наклонной плоскости (рис. 10.40).На поперечном курсе (рис. 10.42, 10.43) характер движения цели сохраняется при различных методах преследования. ЛА-цель осуществляетбоковой маневр в горизонтальной плоскости с разворотом навстречу перехватчику. Запаздывание в отслеживании данного маневра при неоптимальном преследовании приводит к тому, что потребная перегрузка ракеты на конечном этапе существенно превышает располагаемую, и АУРпролетает мимо цели по траектории меньшей кривизны, чем траекторияцели.Таким образом, моделирование противодействия высокоскоростногосамолета, вооруженного самонаводящейся управляемой ракетой, и высокоскоростного самолета-цели показывает, что применение оптимальногоПКЗУ при уклонении позволяет эффективно противодействовать перехвату цели с использованием штатных методов наведения ЛА.
ПрименениеЛА-носителем оптимального ПКЗУ улучшает условия пуска ракеты, априменение оптимального ПКЗУ на борту самонаводящейся управляемойракеты позволяет осуществлять перехват активно маневрирующей целипри различных курсах.Рис. 10.38. Встречный курс: пропорциональное наведение P и RГлава 10. Исследование конфликтной ситуации на основе СТЭКРис. 10.39. Встречный курс: оптимальный конфликтРис. 10.40. Догонный курс: пропорциональное наведение P и RРис. 10.41.
Догонный курс: оптимальный конфликт487488Исследование стабильности, эффект. и элементов СТЭК. Часть IVРис. 10.42. Поперечный курс: пропорциональное наведение P и RРис. 10.43. Поперечный курс: оптимальный конфликтРезультаты моделирования, полученные в табл. 10.11а, могут быть дополнены. Для этого исследовано влияние увеличения начальной дальностии времени до встречи, суботимального приближения оптимального методас алгоритмом реального времени (см.
гл. 9), более широкого сравнительного анализа с учетом метода погони и прямолинейного движения цели, атакже комбинации субоптимального метода ближнего наведения носителяи штатного метода пропорционального наведения ракеты.Начальные позиции ЛА на встречных, догонных и поперечных курсахданы в табл. 10.10б, а результаты моделирования сведены в табл. 10.11б.Глава 10. Исследование конфликтной ситуации на основе СТЭК489ПоперечныйДогонныйВстречныйКурсТа блица 10 .11бРе з уль та ты мо де лиров а ния (д ля т а бл. 10.10б )Kh, м100,260,160,1762,26,641,471,9620,070,060,0623,367,641,972,23140,120,070,0985,625,923,75,51T, свремявстречиt, cвремяпуска17,1316,8916,9916,8918,9918,1618,3118,1620,2620,5520,5920,5214,2514,1314,114,149,019,79,729,719,99,089,149,111,8911,711,711,6912,4212,312,112,111,9212,2612,2412,258,088,098,098,095,315,735,745,745,865,545,535,53Закон управленияPПогониПропорц.Субопт.Субопт.ПогониПропорц.Субопт.Субопт.ПогониПропорц.Субопт.Субопт.ПогониПропорц.Субопт.Субопт.ПогониПропорц.Субопт.Субопт.ПогониПропорц.Субопт.Субопт.RПогониПропорц.Субопт.Пропорц.ПогониПропорц.Субопт.Пропорц.ПогониПропорц.Субопт.Пропорц.ПогониПропорц.Субопт.Пропорц.ПогониПропорц.Субопт.Пропорц.ПогониПропорц.Субопт.Пропорц.ЕПрямол.Прямол.Прямол.Прямол.Субопт.Субопт.Субопт.Субопт.Прямол.Прямол.Прямол.Прямол.Субопт.Субопт.Субопт.Субопт.Прямол.Прямол.Прямол.Прямол.Субопт.Субопт.Субопт.Субопт.Анализ результатов (табл.
10.11б) позволяет сделать следующие выводы.Если в качестве штатного метода наведения носителя и ракеты применить метод погони, то ЛА-цель, применяя субоптимальный ПКЗУ,обеспечивает уклонение от перехвата на встречных, догонных и поперечных курсах.Сравнение прямолинейного движения ЛА-цели и субоптимального показывает, что для всех вариантов наведения перехватчика и на всех курсахконечный промах при оптимальном уклонении ЛА-цели возрастает на порядок.Для всех начальных курсов эффективность субоптимального противодействия несколько ниже оптимального по промаху, но аналогичнопредыдущему варианту, задача также «разрешается» в пользу системынаведения ЛА-носителя и ракеты. При отклонении ЛА-носителя и ракетыот субоптимального наведения к пропорциональному конечный промахвозрастает в несколько раз, а на поперечном курсе ЛА-цель уклоняется отперехвата.Исследование стабильности, эффект.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
