طراحی و شبیه سازی سیستم هدایت نزدیک بهینه موشک بالستیک زمین به زمین

یکی از استراتژی های بکار گرفته شده در هدایت اجسام پرنده، آنست که هدایت بگونه ای انجام پذیرد که در انتها، توابع معیار معینی کمینه گردد. به عبارت دیگر هدایت بصورت بهینه صورت گیرد. در مورد موشک های بالستیک زمین به زمین، که هدف ثابتی را دنبال می کنند، معمولا معیار برد موشک مدنظر فرآیند بهینه سازی قرار می یگرد، لذا لازمست هدایت بگونه ای انجام گیرد، که موشک روی مسیر بهینه از پیش طراحی شده حرکت کند تا در نهایت تابع معیار پیش تنظیم بدست آید. در اینجا روشی ارائه شده است که با استفاده از آن می توان به یک هدایت نزدیک بهینه دست یافت. اساس این روش به این صورت است که در ابتدا قانون کنترل بهینه را قبل از پرواز بدون در نظر گرفتن اغتشاشاتی که در طول پرواز ممکن است روی دینامیک جسم پرنده تاثیر بگذارد، بدست می آوریم. در بدست آوردن این قانون کنترل از روش بهینه سازی مستقیم استفاده می کنیم. در این روش ضمن آنکه از حل معادلات پیچیده دیفرانسیل سیستم و الحاقی دوری می کنیم، کلیه محدودیت های موجود روی حالت ها و کنترل را به راحتی اعمال کرده و همچنین در فرآیند بهینه سازی امکان استفاده از پارامترهایی که بصورت جداول داده موجود هستند فراهم می آوریم. پس از بدست آوردن این قانون کنترل اولیه، از آنجا که در محاسبه آن اغتشاشات پیش بینی نشده در مسیر پرواز در نظر گرفته نشده است، با استفاده از مفهوم هدایت تابعی، دو الگوریتم ساده تصحیح ارائه می دهیم که ضمن اینکه با تصحیح قانون کنترل بصورت روی خط در طول پرواز، قادر خواهد بود مسیر اغتشاشی را نسبت به مسیر پیش تنظیم بهینه تصحیح کند و در نهایت منجر به ارضا تقریبی تابع معیار شود، این روش هدایت را در مورد موشکهای سوخت جامد نیز کارا می کند. در کنار سیستم هدایت طراحی سیستم کنترل جهت تکمیل حلقه هدایت و کنترل با استفاده از روش زمان بندی بهره صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده دستیابی به اهداف مورد نظر در فرآیند بهینه سازی است. به این صورت که در حضور اغتشاشات نسبتا قوی، قانون هدایت بهینه توانسته است، تا حد قابل قبولی مسیر واقعی اغتشاشی را به مسیر نامی بهینه نزدیک کند.