基于智能控制理论的地形回避系统-论文.pdf

《基于智能控制理论的地形回避系统-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、计算机与现代化2014年第3期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第223期文章编号：1006—2475(2014)03-0040-05基于智能控制理论的地形回避系统匡宇，张少平，朱小曼，杨晓龙，康宇航(1．江西农业大学计算机与信息工程学院，江西南昌330045；2．海军航空工程学院控制科学与工程系，山东烟台264000)摘要：主要对飞机地形回避系统进行简要分析。首先，对地形回避的航迹算法进行介绍和分析；其次，设计双模糊PID地形回避控制系统对实际地形进行跟踪；最后，通过仿真验证系统的可行性。关键词：地形回避；双模糊PID；低空突防中图分类号：TP273文献标识

2、码：Adoi：10．3969／j．issn．1006-2475．2014．03．010TerrainAvoidanceSystemBasedonIntelligentControlTheoryKUANGYu，ZHANGShao．ping，ZHUXiao．man，YANGXiao—long，KANGYu．hang。(1．SchoolofComputerandInformationEngineering，JiangxiAgriculturalUniversity，Nanehang330045，China；2．DepartmentofControlScienceandEng

3、ineering，NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，Yantai264000，China)Abstract：ThispaperfocusesonaircraftTAsystemforabriefanalysisoftheterrain．Atfirst，itintroducesandanalyzesthepathsalgorithmofTA．Secondly，itdesignsdoublefuzzyPIDTAcontrolsystemfortrackingtheactualterain．Finally，thefeas

4、i—bilityofthesystemisverifiedbysimulation．Keywords：TA；doublefuzzyPID；lowpenetration1．1适应角算法0引言适应角算法的示意图如图1所示。0代表飞机地形跟踪是保持飞机飞行航向不变，依靠纵向机的航迹倾斜角，代表俯仰角，代表攻角，V代表飞动能力在纵向平面内跟随地形起伏改变飞行高度，飞行速度，h代表飞机离地高度，OX代表水平方向，越山峰等障碍的飞行技术。这种突防方式利用地形OX代表机体纵轴。地貌掩护，可以减小飞机到达目的地所需的总航程，是低空突防中一种比较成熟的技术手段。地形回避通过绕过山峰，有

5、效降低了飞行高度，但遇到山峰较多的地形时，飞机需要连续改变航向，这会增加飞行时的安全隐患。同时，对所有的障碍进行回避往往会增加飞机的飞行总航程，效果不如直接飞越山峰，此时采用地形跟踪是更好的选择。1地形跟踪控制算法分析图1角指令几何关系图当飞机到达0点时，前视雷达通过扫描得到山飞机进行地形跟踪飞行时，根据前方的地形障碍顶的倾角入和斜距R，选择与山峰P保持最小离地高信息，采用航迹指令算法计算飞行指令，并将该指令度h的A点作为航迹点，此时飞机的参考航迹倾斜送人飞行控制系统，控制舵机偏转控制飞机飞行。目角0FI_为：前地形跟踪控制系统中广泛使用的算法有适应角算法和雪橇法。收

6、稿日期：2013—11—19作者简介：匡宇(1989一)，男，江西吉安人，江西农业大学计算机与信息工程学院硕士研究生，研究方向：导航制导与控制；张少平(1968一)，男，江西南昌县人，副教授，硕士生导师，博士，研究方向：计算机应用。2014年第3期匡宇等：基于智能控制理论的地形回避系统41根据图1中所示几何关系可知：度，H为飞机的离地高度，L、L为常数，根据飞=静一0(2)行性能进行选取。将式(1)与式(2)相减，得到：(2)橇头的高度LH和角度。橇头长度L是固h定的，橇头角度在飞行过程中起主要作用。橇头的角△O=++_ga_(3)R度应随障碍物的高度变化，其计算公式

7、如式(6)所示。其中△0是飞行控制系统的误差指令。在式(3)的基=L×HEM／500(6)础上引入抑制函数和加权系数K，改进的航迹角指令(3)雪橇的“安装”。雪橇与机头之间的水平距eFL变为：离Ln与雷达的盲区有关，直接影响飞机飞越山峰后0Fl_=K(+o+百ha)(4)沿着地形向下飞行的时机，L。过大会使飞机向下飞行时机过早，通常取300m～500m。橇底与飞机纵轴1．2雪橇法始终平行可能会使飞机在爬升阶段和下滑阶段飞出雪橇法就是在飞机的前下方放置一个虚拟的直线航迹，因此采用变“安装角”的方法，使雪橇的俯“雪橇板”，根据“雪橇板”与地形的相对位置，