تحليل فاصله خطاي استراتژي ناوبري تناسبي با بازخورد شتاب و سرعت زاويه بدنه با استفاده از روش الحاقي

Miss Distance Analysis of Proportional Navigation Strategy with Acceleration and Body Rate Feedback using Adjoint Method

در اين مقاله، حل تحليلی فاصله خطای استراتژی بهبوديافته ناوبری تناسبی با بازخورد سرعت زاويه بدنه و شتاب جانبی در حضور اثر رادوم و نويز جستجوگر با استفاده از روش الحاقی ارائه شده است. ديناميك سيستم كنترل با يك تابع تبديل مرتبه اول مدل شده است. با فرضيات مذكور، تابع تبديل از نرخ چرخش خط ديد به شتاب جانبی بصورت يك تابع تبديل مرتبه اول بدست می آيد. بنابراين، ضريب ناوبری معادل و ثابت زمانی معادل آن بر حسب شيب رادوم و ضرايب قانون هدايت حاصل می شود. در نتيجه، اثرات رادوم، بازخورد شتاب جانبی و مشتق آن در ثابت زمانی و ضريب ناوبری معادل و در نتيجه فاصله خطا حاصل می آيد. روابط منتج با تحليل عددی آماری صحه  گذاری شده است. در ادامه، ضرايب قانون هدايت مذكور به منظور بهبود عملكرد هدايت تناسبی بصورت متغير، طراحی و ارائه شده است كه سبب افزايش محدوده پايداری و كاهش فاصله خطا می شود.

This paper presents analytical solution of miss distance of a proportional navigation (PN) modified with body rate and lateral acceleration feedback using adjoint method in the presence of radome effect and seeker noise. The control system dynamics is modeled by a first-order transfer function. Therefore, the transfer function from line-of-sight rate to lateral acceleration is derived as a first-order transfer function, for which the equivalent time constant and gain are obtained in terms of radome slope and guidance coefficients. Consequently, the miss distance relations due to radome slope and seeker noise are obtained in terms of the radome slope and the acceleration and its rate feedback. The resulting relations are verified using statistical analysis. Moreover, the guidance law coefficients are designed as variables to enhance the PN performance, thereby increasing the stability region and reducing the miss distance.