基于預見控制的甲板運動跟蹤控制研究

馬 坤, 甄子洋, 覃海群

(南京航空航天大學自動化學院，南京 211106)

基于預見控制的甲板運動跟蹤控制研究

馬 坤, 甄子洋, 覃海群

(南京航空航天大學自動化學院，南京 211106)

甲板運動是艦載機完成海上作戰任務的關鍵影響因素之一。針對無人艦載機著艦過程中甲板運動干擾問題，設計了基于最優預見控制的甲板運動補償器，并與基于卡爾曼濾波算法的甲板運動預估器相結合，組成甲板運動跟蹤控制系統。該系統利用了甲板運動預估信息以及預見控制提前操作的特點，可有效避免傳統甲板補償系統的相位延遲。最后，以非線性小型固定翼無人機模型為研究對象進行數值仿真，仿真結果表明，該系統能夠有效跟蹤甲板運動，從而提高無人機著艦成功率。

無人機； 著艦； 最優預見控制； 甲板運動補償； 甲板運動跟蹤

0 引言

安全有效的著艦回收控制是無人機發揮海上作戰能力的關鍵技術之一[1]。著艦過程的最后階段主要通過跟蹤既定的下滑道完成，復雜的海上環境，尤其是海浪作用下的甲板運動使得著艦過程變得困難。甲板運動通過改變理想著艦點位置而使得理想著艦下滑道發生變化，尤其是縱向甲板運動，可改變無人機理想著艦高度，使其面臨撞艦的危險。因此，在著艦末段加入縱向甲板運動跟蹤控制系統具有重要研究價值。

關于甲板運動補償，國內外眾多學者研究了相位超前網絡的建立[2-3],但由于超前網絡補償能力有限，效果并不是很好?！?br>