کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4974481 1365535 2015 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Vision-based navigation and guidance of a sensorless missile
ترجمه فارسی عنوان
موشک ناو هواپیما بر اساس چشم انداز و راهنمایی
ترجمه چکیده
هدف این مقاله، ایجاد یک سیستم هدایت مبتنی بر بینش برای موشک های بدون سنگر است. به طور خاص، ناوبری نسبی مبتنی بر بینش مونوکال و روش های کنترل قوی برای یک موشک بدون سنسور طراحی شده اند تا منجر به مانور هدف زمینی با سرعت ناگهانی ناشناخته می شود. یک حسگر بی سیم و یک شبکه بازیگر در نظر گرفته شده است که در آن یک دوربین مونوکلور هواپیما در حال حرکت (به عنوان مثال، متصل به یک هواپیما) اندازه گیری های تصویری موشک (بازیگر) را فراهم می کند در حالی که یک دوربین مونوکلور متحرک متحرک (به عنوان مثال به یک پهپاد کوچک متصل) . چالش این است که موقعیت هدف ناشناخته زمانی متفاوت در قاب موشکی متفاوت با استفاده از بازخورد تصویری از دوربین هایی که با مسیرهای ناشناخته حرکت می کنند، بیان شود. در یک رویکرد ناوبری نسبی جدید، با در نظر گرفتن دانش یک طول هندسی طولی بر روی موشک، موقعیت هدف متغیر زمان با هم آمیختن اندازه گیری تصاویر زنجیره ای دایسای موشک و هدف به روش بازسازی اقلیدسی مبتنی بر همگرافی بدست می آید. مشکل رهگیری سه بعدی در هدایت پیگیری، ناوبری متناسب و چارچوب راهنمایی هیبریدی پیشنهاد شده است. جالب توجه است، نشان داده خواهد شد که با تعریف مناسب سیستم خطا یک ساختار کنترل واحد را می توان در تمام روش های بالا راهنمایی کرد. مشکل کنترل با توجه به دینامیک هدف در یک دوربین "مجازی" که روی موشک نصب شده است، طراحی شده است که امکان طراحی یک کنترل کننده سروو بصری غیرخطی سازگار را فراهم می کند که سرعت نسبی هدف موشک های نامشخص زمان را جبران می کند. تجزیه و تحلیل پایدار و فاصله از راه دور کنترل کننده پیشنهادی ارائه شده است، و شبیه سازی عددی با وفاداری بالا عملکرد اجرایی قوانین هدایت را تایید می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
پیش نمایش مقاله
موشک ناو هواپیما بر اساس چشم انداز و راهنمایی
چکیده انگلیسی
The objective of this paper is to develop a vision-based terminal guidance system for sensorless missiles. Specifically, monocular vision-based relative navigation and robust control methods are developed for a sensorless missile to intercept a ground target maneuvering with unknown time-varying velocity. A mobile wireless sensor and actor network is considered wherein a moving airborne monocular camera (e.g., attached to an aircraft) provides image measurements of the missile (actor) while another moving monocular camera (e.g., attached to a small UAV) tracks a ground target. The challenge is to express the unknown time-varying target position in the time-varying missile frame using image feedback from cameras moving with unknown trajectories. In a novel relative navigation approach, assuming the knowledge of a single geometric length on the missile, the time-varying target position is obtained by fusing the daisy-chained image measurements of the missile and the target into a homography-based Euclidean reconstruction method. The three-dimensional interception problem is posed in pursuit guidance, proportional navigation, and the proposed hybrid guidance framework. Interestingly, it will be shown that by appropriately defining the error system a single control structure can be maintained across all the above guidance methods. The control problem is formulated in terms of target dynamics in a 'virtual' camera mounted on the missile, which enables design of an adaptive nonlinear visual servo controller that compensates for the unknown time-varying missile-target relative velocity. Stability and zero-miss distance analysis of the proposed controller is presented, and a high-fidelity numerical simulation verifies the performance of the guidance laws.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Franklin Institute - Volume 352, Issue 12, December 2015, Pages 5569-5598
نویسندگان
, , , ,