Dergiler / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2026 / Cilt: 25 Sayı: 2

ÇEŞİTLİ GÜDÜM PROBLEMLERİ İÇİN ORTAK BİR TASARIM METODU

A Common Design Framework for Various Guidance Problems

Raziye Tekin(Orta Doğu Teknik Üniversitesi)0000-0001-7628-962X
Sayfa
713–728
Yayın Tarihi
2020-08-31
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Tasarımın performansı, vuruş açısı, yörünge takibi ve mesafeli hedef takibi olarak üç ayrı benzetimde incelenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Artan operasyonel gereksinimlerden ötürü, yörünge şekillendirmesine ilişkin çalışmalarda literatürde artış olmuştur.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu makalede, üç problemin güdüm algoritmaları tasarımı açısından ortak bir stratejiye dayanarak çözülebileceği gösterilmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Tasarımın performansı, vuruş açısı, yörünge takibi ve mesafeli hedef takibi olarak üç ayrı benzetimde incelenmiştir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Füze Güdümü · Vuruş Açısı · yörünge izleme

Özet

Artan operasyonel gereksinimlerden ötürü, yörünge şekillendirmesine ilişkin çalışmalarda literatürde artış olmuştur. Füze güdümünün ilk ve temel amacı füzeyi hedefe sıfır kaçırma mesafesi ile ya da bunu en aza indirerek hedefe ulaştırmaktır. İkinci ve popüler bir gereksinim ise tanksavar füzeleri ve dik vuruş özelliğine sahip güdümlü mühimmatlar için vuruş açısının kontrolüdür. Yörünge izleme, ya da yol noktası takibi konuları da füze sistemlerinin ilgi alanında olduğu kadar otonom tüm araçlar ile insansız hava araçlarını da ilgilendiren konulardır. Bunlara ilaveten, mesafeli hedef takibi de bu tarz sistemlerde diğer bir araştırma konusudur. Bu makalede, üç problemin güdüm algoritmaları tasarımı açısından ortak bir stratejiye dayanarak çözülebileceği gösterilmektedir. Bunun için oransal seyrüsefer güdüme bir yanlılık terimi eklenerek takip açıklarının bir fonksiyonu olacak şekilde tasarım yapılırken, sabit hedef ile birlikte sanal hedef konsepti de uygulanmıştır. Önerilen güdüm kanunu varış zamanı ya da gidilecek mesafe kestirimine ihtiyaç duymaz. Tasarımın performansı, vuruş açısı, yörünge takibi ve mesafeli hedef takibi olarak üç ayrı benzetimde incelenmiştir.

Abstract

With rising interest and operation requirements, literature on the trajectory shaping guidance algorithms have increased. The primary objective of missile guidance is to have zero miss or near miss distance at the end of the flight. One of the popular secondary objectives is impact angle control, which might be preferred for anti-tank missiles or vertical impact guided munitions in order to increase the warhead effectiveness. Path following or way point tracking problems are also in the scope of missile systems as well as any autonomous vehicles or unmanned aerial vehicles. In addition to these, standoff target tracking is also another field of study for such systems. In this paper, a common framework for these three trajectory shaping problems is introduced. It is shown that they can base on a same strategy in terms of guidance algorithm design. For this purpose, a bias term to enhance proportional navigation guidance is designed. The design bases on an error signal which is a function of pursuit angles against a stationary target with the concept of virtual target. The performance of the proposed guidance law is demonstrated in simulations with no need of time-to-go or range-to-go estimation.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Tekin, R., Erer, K. S. (2020). ÇEŞİTLİ GÜDÜM PROBLEMLERİ İÇİN ORTAK BİR TASARIM METODU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 25 Sayı: 2, 713–728. https://doi.org/10.17482/uumfd.635086

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (16)

  1. Chang, K.R., Hanju, C., ve Tahk, M.J. (2005) Optimal Guidance Laws with Terminal Impact Angle Constraint, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 28(4), 724–732. doi: 10.2514/1.8392
  2. Kim, B.S., Lee, J.G., Hyung, S. ve Han, H.S. (1998) Biased PNG Law for Impact with Angular Constraint, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 34(1), 277–288. doi:10.1109/7.640285
  3. Erer, K.S. ve Merttopçuoglu, O. (2012) Indirect Impact-Angle-Control Against Stationary Targets Using Biased Pure Proportional Navigation, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 35(2), 700–704. doi:10.2514/1.52105
  4. Tekin, R. ve Erer, K.S. (2015) Switched-Gain Guidance for Impact Angle Control under Physical Constraints, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 38(2), pp. 205-216. doi:10.2514/1.G000766
  5. Kim, T.H., Bong, G., Park, B.G. ve Tahk M.J. (2013) Bias-Shaping Method for Biased Proportional Navigation with Terminal-Angle Constraint, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 36(6), 1810–1816. doi:10.2514/1.59252
  6. Dubins, L. (1957) On Curves of Minimal Length with a Constraint on Average Curvature, and with Prescribed Initial and Terminal Positions and Tangents, American Journal of Mathematics, 79(3), 497–516. doi:10.2307/2372560
  7. Ratnoo, A., P.B. Sujit, P.B. ve Kothari, M. (2011) Adaptive Optimal Path Following for High Wind Flights,” 18th IFAC World Congress, Elsevier Science Ltd., Kidlington, Oxford, 12985–12990. doi:10.3182/20110828-6-IT-1002.03720
  8. Park, S., Deystt, J. ve How, J.P. (2007) Performance and Lyapunov Stability of a Nonlinear Path-Following Guidance Method, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 30(6), 1718–1728. doi:10.2514/1.28957
  9. Medagoda, E.D.B. ve Gibbens, P.W. (2010) Synthetic-Waypoint Guidance Algorithm for Following a Desired Flight Trajectory, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 33(2), 601–606. doi:10.2514/1.46204
  10. Ratnoo, A., Hayoun, S.Y., Granot, A. ve Shima, T. (2015) Path Following Using Trajectory Shaping Guidance, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 38(1), 106–116. doi: doi:10.2514/1.G000300
  11. Sujit, P.B., Saripalli, S. ve Sousa, B.J. (2014) Unmanned Aerial Vehicle Path Following: A Survey and Analysis of Algorithms for Fixed-WingUnmanned Aerial Vehicles, IEEE Control Systems, 34(1), 42–59. doi:10.1109/MCS.2013.2287568
  12. Shames, I., Dasgupta, S., Fidan, B. ve Anderson, D.O.B. (2012) Circumnavigation Using Distance Measurements Under Slow Drift, IEEE Transactions on Automatic Control, 57(4), 889–903. doi:10.1109/TAC.2011.2173417
  13. Park, S. (2016) Circling over a Target with Relative Side Bearing, AIAA Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 39(6), 1454–1458. doi:10.2514/1.G001421
  14. Frew, E.W., Lawrence, D.A. ve Morris, S. (2008) Coordinated Standoff Tracking of Moving Targets Using Lyapunov Guidance Vector Fields, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 31(2), 290–306. doi:10.2514/1.30507
  15. Erer, K.S. (2015) Biased Proportional Navigation Guidance for Impact Angle Control with Extension to Three-Dimensional Engagements, Doktora Tezi, Makina Mühendisliği, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara, Türkiye.
  16. Erer, K. S., Tekin, R. ve Özgören (2015) M. K. Look Angle Constrained Impact Angle Control Based on Proportional Navigation, AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, Kissimee, FL, USA. /doi.org/10.2514/6.2015-0091