多阶段高斯伪谱法在编队最优控制中的应用

摘要

针对编队协同攻击时间最优控制问题,首先通过分析编队协同攻击作战过程,将编队协同攻击任务划分为编队形成、编队保持和协同攻击三个阶段.在简化控制延迟与效率的基础上,建立三阶段通用的空间运动方程.然后结合各阶段的任务特点,综合考虑弹间防碰、期望队形参数、交班误差、导弹自身控制限制,及攻击目标精度等因素,建立各阶段的最优控制模型.基于高斯伪谱法,提出编队形成-保持-攻击一体化的时间最优控制算法.通过大量仿真,在合理选择勒让德-高斯(LG)节点的前提下,利用该方法可快速得到优化的控制指令,弹道及约束性能的仿真结果显示,编队协同攻击全过程可满足任务需求及相应约束限制,校验了算法的可行性.