Luật dẫn tối ưu tên lửa theo đa chỉ tiêu chất lượng khi bắn mục tiêu cơ độn

Bài báo trình bày kết quả tổng hợp luật dẫn cho tên lửa trên cơ sở lý thuyết điều khiển tối ưu thỏa mãn đồng thời các chỉ tiêu là độ trượt và tiết kiệm năng lượng. Tiến hành mô phỏng, phân tích, so sánh với luật dẫn tiệm cận tỉ lệ truyền thống trong các tình huống bắn mục tiêu cơ động. Các kết quả nhận được chứng tỏ ưu điểm vượt trội của luật dẫn mới.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luật dẫn tối ưu tên lửa theo đa chỉ tiêu chất lượng khi bắn mục tiêu cơ độnNghiên cứu khoa học công nghệ LUẬT DẪN TỐI ƯU TÊN LỬA THEO ĐA CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG KHI BẮN MỤC TIÊU CƠ ĐỘNG Phạm Trung Dũng1, Phạm Xuân Phang1, Nguyễn Trọng Hà2* Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả tổng hợp luật dẫn cho tên lửa trên cơ sở lý thuyết điều khiển tối ưu thỏa mãn đồng thời các chỉ tiêu là độ trượt và tiết kiệm năng lượng. Tiến hành mô phỏng, phân tích, so sánh với luật dẫn tiệm cận tỉ lệ truyền thống trong các tình huống bắn mục tiêu cơ động. Các kết quả nhận được chứng tỏ ưu điểm vượt trội của luật dẫn mới.Tõ khãa: Tên lửa, Tối ưu, Luật dẫn. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Luật dẫn tên lửa được hiểu là phương trình liên hệ giữa gia tốc pháp tuyến của tên lửavới các tham số chuyển động của tên lửa và mục tiêu trong quá trình dẫn. Theo luật dẫn đãchọn hệ lập lệnh trên tên lửa (hoặc trên đài điều khiển) sẽ tạo ra các lệnh điều khiển tên lửachuyển động theo quĩ đạo mong muốn. Do các tham số mục tiêu luôn thay đổi, tên lửa cóthể điều khiển được, cho nên số lượng luật dẫn là không hạn chế [1,3,7]. Tuy nhiên, đểđảm bảo tiêu diệt mục tiêu hiệu quả nhất, các luật dẫn tên lửa được tổng hợp cần phải thoảmãn nhiều chỉ tiêu chất lượng khác nhau, trong đó bảo đảm độ trượt và tiết kiệm nănglượng trong trường hợp bắn mục tiêu cơ động là những chỉ tiêu đặc biệt quan trọng. Luậtdẫn tiệm cận tỉ lệ đã và đang được ứng dụng phổ biến nhất trong hầu hết các tên lửa chiếnthuật. Nó có ưu điểm là độ chính xác cao, thực hiện đơn giản và là luật dẫn tối ưu trong trườnghợp mục tiêu không cơ động hoặc cơ động với cường độ thấp [7]. Trong trường hợp mục tiêucơ động với cường độ cao, luật dẫn này tỏ ra kém hiệu quả [3,4,7,8]. Nghiên cứu ứng dụng lýthuyết điều khiển tối ưu để tổng hợp các luật dẫn tên lửa là xu hướng đã và đang rất được quantâm trong thời gian gần đây. Đã có nhiều nghiên cứu nhằm xây dựng, phát triển các luật dẫnbảo đảm bắn mục tiêu cơ động [7,8]. Tuy nhiên, các luật dẫn này thường không chú ý mộtcách đồng thời nhiều chỉ tiêu chất lượng nên phạm vi ứng dụng còn hạn chế [8]. Bởi vậy,nghiên cứu, xây dựng luật dẫn tối ưu bảo đảm đa chỉ tiêu chất lượng là hướng mới đang rấtđược quan tâm. Hơn thế nữa, các kết quả nghiên cứu về lĩnh vực này hiện rất ít được công bốcông khai hoặc công bố rất sơ lược. Bài báo này sẽ trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng luật dẫn tối ưu theo độ trượt vàtiết kiệm năng lượng. Khảo sát đánh giá, so sánh với luật dẫn tiệm cận tỉ lệ truyền thốngtrong một số tình huống cơ động điển hình của mục tiêu. 2. TỔNG HỢP LUẬT DẪN TÊN LỬA TỐI ƯU THEO ĐỘ TRƯỢT VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Giả thiết luật dẫn tối ưu được tổng hợp cho lớp các tên lửa phòng không tự dẫn có quátải tên lửa cực đại là nTLmax  20 g , nghĩa là:  nTLmax khi nTL  nTLmax  nTL   nTL khi  nTLmax  nTL  nTLmax (1.1)(1) n khi nTL  nTLmax  TLmax Biểu diễn quan hệ động hình học tên lửa-mục tiêu trong mặt phẳng như trên hình 1.Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 42, 04 - 2016 3 Tên lửa & Thiết bị bay   W MT   W MT V MT    V MT W TL MT X Y Mục tiêu  V TL   D W TL V TL φ TL Tên lửa Hình 1. Động hình học tự dẫn. Các tham số trong hình 1 được định nghĩa như sau:  θTL: Góc nghiêng quỹ đạo tên lửa; θMT: Góc nghiêng quỹ đạo mục tiêu; V TL : Vận tốc     tên lửa; V MT : Vận tốc mục tiêu; W TL : ...