طراحي قانون هدايت مشاركتي بهينه در مواجهه با اهداف با قابليت مانورپذيري بالا

اين پژوهش به مساله‌اي مي‌پردازد كه در آن دو دنبال‌كننده يك هدف با مانورپذيري بالاتر را دنبال مي‌كنند. هدف مقاله ارائه يك قانون هدايت مشاركتي است كه با استفاده از آن عليرغم كمتر بودن مانورپذيري دنبال‌كننده‌ها نسبت به هدف، خطاي حالت نهايي حداقل يكي از دنبال‌كننده‌ها از يك حد آستانه كمتر باشد. در اين راستا يك راهبرد مبتني بر تفكيك بهينه نقش دنبال‌كننده‌ها ارائه مي‌شود. مطابق اين  راهبرد نقش دنبال‌كننده‌ها به دو بخش 1) دنبال كردن هدف و 2) پوشش فضاي گريز هدف تقسيم مي‌شود و در هر لحظه دنبال‌كننده نزديك‌تر به هدف سهم بيشتري در دنبال‌كردن هدف و دنبال‌كننده دورتر سهم بيشتري در پوشش فضاي گريز هدف بر عهده دارد. در ادامه اين راهبرد به صورت يك مساله كنترل غيرخطي بهينه مقيد فرموله مي‌شود؛ حل اين مسئله، قانون هدايت مطلوب براي برآورده نمودن اين راهبرد را نتيجه مي‌دهد. جهت حل اين مسئله هدايت غيرخطي بهينه مقيد از روش كنار‌هم‌گذاري مستقيم  همراه با برنامه‌ريزي غيرخطي كه يك رويكرد بهينه‌سازي عددي است، استفاده مي‌شود. در اين مقاله فرض شده است كه 1- دنبال‌كننده‌ها و هدف هر سه با سرعت ثابت حركت مي‌كنند و 2- دنبال‌كننده‌ها داراي ناحيه تخريب هستند، به اين مفهوم كه قرار گرفتن هدف در ناحيه‌اي اطراف دنبال‌كننده سبب منهدم شدن آن مي‌شود. كارايي اين قانون هدايت مشاركتي براي سناريوهاي مختلف با استفاده از نتايج شبيه‌سازي متعدد اعتبارسنجي شده است.