The control of anti-aircraft missile flight path in atmospheric disturbances

• Autorzy: Grzyb M. , Stefański K.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.4066

Warianty tytułu

PL

Sterowanie pociskiem przeciwlotniczym podczas zakłóceń atmosferycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The control of homing surface-to-air short-range anti-aircraft missile takes place in the atmosphere, in which there are different types of atmospheric disturbances such as: turbulence, gust and wind shear. The atmospheric disturbances is generated with the Dryden power spectral density model. This paper presents a method for control of flying objects such as anti-aircraft missile moving in a disturbed environment. The method of proportional navigation will be applied for the guidance of missile on the ground target. The research will include the analysis of influence of atmospherics on the hitting the target accuracy, the shape of the flight path and the values of generated control forces. Numerical research will be carried out with use of Matlab/Simulink software. Obtained results will be presented in the graphical form.

PL

Sterowanie samonaprowadzającym obiektem latającym, jakim jest przeciwlotniczy pocisk rakietowy (PPR), odbywa się w atmosferze ziemskiej, w której zachodzą różnego typu zjawiska atmosferyczne, jak turbulencje, uskoki i podmuchy wiatru. Zakłócenia atmosferyczne przyjęto jako proces stochastyczny w postaci gęstości widmowej mocy (model Drydena). W artykule zaprezentowano metodę sterowania PPR poruszającym się w atmosferze zaburzonej. Do naprowadzania pocisku rakietowego na cel powietrzny wykorzystana została metoda proporcjonalnej nawigacji. Badania objęły analizę wpływu zakłóceń atmosferycznych na dokładność trafienia w cel, kształt toru lotu oraz wartości generowanych sił sterujących. Symulacje komputerowe przeprowadzone zostały w środowisku Matlab/Simulink, a niektóre wyniki badań przedstawione w postaci graficznej.

Słowa kluczowe

EN

missile; random disturbances; turbulence; homing

PL

pocisk przeciwlotniczy; zakłócenia losowe; turbulencja; samonaprowadzanie

• Wydawca: Akademia Marynarki Wojennej im. Bohaterów Westerplatte
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 58 nr 2 (209)
• Strony: 51--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Grzyb M.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, Tysiąclecia Państwa Polskiego 7 Str., 25-314 Kielce

autor

Stefański K.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, Tysiąclecia Państwa Polskiego 7 Str., 25-314 Kielce, Poland

Bibliografia

• [1] Akmal H., Qu Y., Estimation of Wind Field Velocity and Aircraft States with an F-16 Lateral Guidance Control System, Proceeding of the 2015 IEEE International Conference on Information and Automation, China, 2015, pp. 2293–2298.
• [2] Alexis K., Nikolakopoulos G., Tzes A., Switching model predictive attitude control for a quadrotor helicopter subject to atmospheric disturbances, ‘Control Engineering Practice’, 2011, 19(10), pp. 1195–1207.
• [3] Bociek S., Gruszecki J., Układy sterowania automatycznego samolotem, Publ. Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 1999 [The automatic control systems for aircraft — available in Polish].
• [4] Chalk C. R., Neal T. P., Harris T. M., Background in Formation and User Guide for MIL-F-8785 (ASG), Military specification flying qualities of piloted airplanes, AFFDL-TR-69-72, 1969.
• [5] Koruba Z., Osiecki J. W., Budowa, dynamika i nawigacja pocisków rakietowych bliskiego zasięgu, Part I, script No. 348, Publ. Politechnika Świętokrzyska, Kielce 1999 [Constructions, Dynamics and Navigation of the Short Range Rocket Missile — available in Polish].
• [6] Kowaleczko G., Żyluk A., Influence of atmospheric turbulence on bomb release, ‘Journal of Theoretical and Applied Mechanics’, 2009, Vol. 41, No. 1, pp. 69–90.
• [7] Moorhouse D. J., Woodcock, Guide for MIL-F-8785C, Military specification flying qualities of piloted airplanes. U. S. Military Specification MIL-F-8785C, AFWAL-TR-81-3109, 1981.
• [8] Solomon Raj D. K., Performance Evaluation of Proportional Navigation Guidance for LowManeuvering Targets, ‘International Journal of Scientific & Engineering Research’, 2014, Vol. 5, Issue 9, pp. 93–99.
• [9] Stroe G., Andrei I. C., Analysis Regarding the Effects of Atmospheric Turbulence on Aircraft Dynamics, ‘INCAS Bulletin’, 2016, Vol. 8, Issue 2, pp. 123–132.
• [10] Sydney N., Smyth B., Paley D. A., Dynamic Control of Autonomous Quadrotor Flight in an Estimated Wind Field, Proceeding of the 52nd IEEE Conference on Decision and Control, Italy, 2013, pp. 3609–3616.
• [11] Szmidt P., Gapiński D., Koruba Z., The analysis of selection optimalparameters of PID controllers for a modified artillery-missile system, Proceeding of the 23rd International Conference Engineering Mechanics, Svratka, Czech Republic, 2017, pp. 970–973.
• [12] Zaborowski M., Staniewska K., Ćwiek-Karpowicz J., Gawlikowska-Fyk A., Gradziuk A., Kałan D., Kościński P., Płóciennik S., Sasnal P, Terlikowski M., Crossing the Vistula River: The Importance of the Air and Missile Defence of Poland, ‘Bulletin. Polish Institute of International Affairs’, 2015, No. 44(776), pp. 1–2.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)