طراحي الگوريتم هدايت افقي يك پرنده بدون سرنشين جهت پيمودن بهينه پايه هاي مسير

Design of a Horizontal Guidance Algorithm for Optimal Crossing of Trajectory Legs

در اين مقاله الگوريتم هدايت پرنده بدون سرنشين در صفحه افق، بر مبنای نقطه‌راه‌های مسير و پايه‌های واصل آن‌ها طراحی شده است. طراحی در دو مرحله عملكردی مجزا صورت پذيرفته است. جهت پيمودن پايه‌های مستقيم، يك الگوريتم تعقيب خط و جهت قرارگيری از روی يك پايه بر روی پايه بعدی، يك الگوريتم هدايت چرخش، با در نظر گرفتن ديناميك اتوپايلوت، سامان داده شده است. در چرخش، ابتدا مسير مطلوبی برای چرخش انتخاب گرديده، سپس الگوريتمی برای شكل‌دهی مسير متناسب با اين مسير مطلوب طراحی شده است. با توجه به حداكثر شتاب جانبی قابل اعمال به پرنده و همچنين جهش نداشتن فرمان شتاب جانبی در آغاز چرخش، نقاط آغاز و پايان چرخش، بر روی پايه فعلی و پايه بعدی، به گونه‌ای كه فاصله مسير پرواز از پايه‌ها كمينه گردد، تعيين شده است. در انتها نتايج شبيه‌سازی برای يك سناريوی پروازی، شامل چندين پايه، ارائه گرديده است.

In this article a horizontal guidance algorithm for an unmanned air vehicle is proposed, based on trajectory waypoints and legs between them. Design is done in two phases. For straight legs, a line following algorithm is designed, with consideration of autopilot dynamics, and for turn from active leg to next one, a turn guidance algorithm is proposed. Turn guidance algorithm is designed in two steps. At the first step, a desired trajectory is selected and then an algorithm is proposed to shape the trajectory according to the desired trajectory. Also with consideration of maximum lateral acceleration of the UAV and no jumping in lateral acceleration command at the beginning of turning phase, start and end point of the turn is determined to minimize the turn trajectory from legs.