基于变分不等式和D-gap函数的无人机空战对策研究

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cuicuiCUICUI123
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本文提出一种有效的方法求解无人机空战微分对策问题。以两架无人机的追踪-逃逸模型为研究对象,对两架无人机空中最优态势建模与求解。考虑无人机的二维空间运动和位置、速度、角度优势等因素,应用微分对策的动态性质建立非零和微分对策数学模型。无人机空战问题可以描述为一个微分对策问题。一般微分对策问题的解析解通常比较难获得,很多情况下,我们只能求其数值解。求解微分对策问题可以看成是求解双边最优的微分纳什均衡问题。通过将微分纳什均衡问题转换为相应的微分变分不等式问题,进而利用D-间隙函数转换为非线性连续最优控制问题,即将对微分变分不等式的求解转换为对最优控制问题的求解。具体做法:首先,根据余弦定理和角度函数的单调性,把无人机的进入角、方位角表示出来。其次,通过构造哈密尔顿函数和求解协态方程,化简求出进入角、方位角对各状态量的导数。最后,根据极小值原理的充分必要条件把微分纳什均衡问题转化为微分变分不等式问题,通过构造有界可微的D-间隙函数将微分变分不等式问题转换为最优控制问题,得到无人机空战最优控制模型,从而利于求其数值解。与其他求解方法相比,该方法的具体实现过程更简捷,可以求解复杂的微分对策问题,具有一定的有效性和可行性。
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