nghiên cứu nâng cao chất lượng hoạt động của đầu tự dẫn hồng ngoại cho thiết bị bay có điều khiển trên cơ sở hoàn thiện bộ định hướng và luật dẫn tiếp cận tỷ lệ tăng cường

P-i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ QN SỰ ĐỒN VĂN THÚY NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HOẠT ĐỘNG CỦA ĐẦU TỰ DẪN HỒNG NGOẠI CHO THIẾT BỊ BAY CÓ ĐIỀU KHIỂN TRÊN CƠ SỞ HOÀN THIỆN BỘ ĐỊNH HƯỚNG VÀ LUẬT DẪN TIẾP CẬN TỶ LỆ TĂNG CƯỜNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2022 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ QN SỰ ĐỒN VĂN THÚY NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HOẠT ĐỘNG CỦA ĐẦU TỰ DẪN HỒNG NGOẠI CHO THIẾT BỊ BAY CÓ ĐIỀU KHIỂN TRÊN CƠ SỞ HOÀN THIỆN BỘ ĐỊNH HƯỚNG VÀ LUẬT DẪN TIẾP CẬN TỶ LỆ TĂNG CƯỜNG Ngành : Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Mã số : 52 02 16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯíNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Xuân Căn TS Phan Tương Lai HÀ NỘI – 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác, liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ Nghiên cứu sinh Đồn Văn Thúy ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Xuân Căn TS Phan Tương Lai hai người thầy trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình, giúp đỡ tơi suốt trình học tập, nghiên cứu thực luận án Tơi gửi lời cảm ơn chân thành Phịng Đào tạo – Viện Khoa học Công nghệ quân sự, Viện Tên lửa, Viện Tự động hóa Kỹ thuật quân sự, tạo điều kiện để tơi hồn thành luận án Trân trọng cảm ơn gia đình, bè bạn động viên, khích lệ, tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận án Nghiên cứu sinh Đoàn Văn Thúy iii MỤC LỤC Trang MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ x DANH MỤC CÁC BẢNG xiii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TÊN LỬA PHỊNG KHƠNG TỰ DẪN HỒNG NGOẠI 1.1 Bộ định hướng quay quang điện tử phương pháp xác định tọa độ mục tiêu tên lửa tự dẫn hồng ngoại 1.1.1 Bộ định hướng quay quang điện tử đầu tự dẫn tên lửa hồng ngoại 1.1.2 Nguyên lý xác định tọa độ mục tiêu định hướng quay quang điện tử 11 1.2 Các phương pháp dẫn điển hình lớp tên lửa tự dẫn hồng ngoại 13 1.2.1 Phương pháp dẫn thẳng 14 1.2.2 Phương pháp dẫn tiếp cận song song 15 1.2.3 Phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ 17 1.3 Phân tích cơng trình nghiên cứu ngồi nước hệ thống điều khiển tự dẫn lớp tên lửa phòng không tự dẫn hồng ngoại 18 1.3.1 Bài tốn hồn thiện, nâng cao chất lượng xử lý tín hiệu, bám sát mục tiêu cho định hướng quay quang điện tử đầu tự dẫn tên lửa 18 1.3.2 Bài toán cải tiến phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ cho lớp tên lửa tự dẫn hồng ngoại 25 1.4 Đặt vấn đề nghiên cứu cho luận án 28 iv 1.5 Kết luận chương 29 CHƯƠNG TỔNG HỢP THUẬT TOÁN ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI HỆ PHI TUYẾN TRONG BÀI TỐN XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ GĨC MỤC TIÊU CỦA BỘ ĐỊNH HƯỚNG CON QUAY QUANG ĐIỆN TỬ 31 2.1 Nghiên cứu phương pháp điều chế tín hiệu định hướng quay quang điện tử TLPK tự dẫn hồng ngoại 31 2.1.1 Phương pháp điều chế biên độ - pha 32 2.1.2 Phương pháp điều chế tần số - pha 36 2.2 Ứng dụng thuật toán lọc Kalman phi tuyến để ước lượng tọa độ góc mục tiêu phương pháp điều chế tần số - pha 40 2.2.1 Ước lượng trạng thái với lọc Kalman tuyến tính 40 2.2.2 Ước lượng trạng thái hệ phi tuyến với lọc Kalman mở rộng 45 2.2.3 Ước lượng trạng thái hệ phi tuyến với quan sát Kalman thích nghi 48 2.3 Ứng dụng thuật toán lọc Kalman phi tuyến để ước lượng tọa độ góc mục tiêu phương pháp điều chế tần số - pha 50 2.3.1 Mơ hình trạng thái phi tuyến tín hiệu điều chế tần số - pha FM mang thông tin mục tiêu 50 2.3.2 Tổng hợp quan sát trạng thái sử dụng lọc Kalman phi tuyến để ước lượng tọa độ góc mục tiêu 52 2.4 Kết mô Matlab/Simulink 56 2.5 Kết luận chương 64 CHƯƠNG TỔNG HỢP THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÁM ROTOR CON QUAY CỦA BỘ ĐỊNH HƯỚNG TRÊN TÊN LỬA HỒNG NGOẠI 66 3.1 Mơ hình tốn hệ truyền động bám rotor quay định hướng đầu tự dẫn tên lửa hồng ngoại 67 3.1.1 Bộ dẫn động rotor quay nam châm vĩnh cửu định hướng 67 v 3.1.2 Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động bám rotor quay định hướng tên lửa hồng ngoại 74 3.1.3 Mơ hình trạng thái hệ truyền động bám rotor quay đầu tự dẫn tên lửa hồng ngoại 78 3.2 Bộ điều khiển PID theo tiêu chuẩn ITAE hệ truyền động bám rotor quay 80 3.3 Điều khiển tối ưu toàn phương tuyến tính ứng dụng hệ truyền động bám rotor quay 83 3.3.1 Bài toán điều khiển tối ưu với phiếm hàm dạng toàn phương 84 3.3.2 Tổng hợp điều khiển tối ưu theo tiêu chuẩn tồn phương tuyến tính cho hệ truyền động bám rotor quay đầu tự dẫn 87 3.4 Mô đánh giá chất lượng hệ truyền động bám rotor quay Matlab/Simulink 88 3.4.1 Tiến hành mô môi trường Matlab/Simulink 88 3.4.2 Kết nghiên cứu mô đánh giá chất lượng hệ thống 90 3.5 Kết luận chương 96 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP DẪN TIẾP CẬN TỶ LỆ TĂNG CƯỜNG CĨ TÍNH ĐẾN LƯỢNG BÙ DỊCH TÂM ĐIỂM NGẮM MỤC TIÊU CHO CHO LỚP TÊN LỬA TỰ DẪN HỒNG NGOẠI 97 4.1 Xây dựng vịng điều khiển kín cho tên lửa tự dẫn mặt phẳng thẳng đứng 98 4.1.1 Mơ hình động hình học tự dẫn TL-MT có tính đến động mục tiêu 98 4.1.2 Sơ đồ cấu trúc vòng điều khiển kín tên lửa tự dẫn hồng ngoại 101 4.2 Nghiên cứu phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ tăng cường có tính đến bù dịch tâm điểm ngắm pha cuối trình tự dẫn 103 4.3 Giải pháp kỹ thuật để thực phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ tăng cường 108 vi 4.3.1 Luận giải vấn đề 108 4.3.2 Xây dựng hệ phương trình trạng thái phi tuyến mơ hình động hình học TL-MT 110 4.3.3 Tổng hợp lọc Kalman mở rộng ước lượng tham số trạng thái mục tiêu vòng điều khiển tự dẫn 111 4.4 Kết mơ vịng điều khiển kín tự dẫn tên lửa mặt phẳng thẳng đứng 113 4.4.1 Tham số mô vịng điều khiển kín tên lửa tự dẫn hồng ngoại 113 4.4.2 Kết mô phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ tăng cường mục tiêu máy bay phản lực 115 4.4.3 Kết mô phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ tăng cường mục tiêu máy bay trực thăng 119 4.4.4 Kết mô ước lượng trạng thái mục tiêu sử dụng lọc Kalman mở rộng 123 4.5 Kết luận chương 126 KẾT LUẬN 127 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 PHỤ LỤC P-1 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT aTL Gia tốc tên lửa ( m / s ) aMT Gia tốc mục tiêu ( m / s ) t aTL Gia tốc tiếp tuyến tên lửa ( m / s ) t aMT Gia tốc tiếp tuyến mục tiêu ( m / s ) n aTL Gia tốc pháp tuyến tên lửa ( m / s ) n aMT Gia tốc pháp tuyến mục tiêu ( m / s ) BM Cảm ứng từ trường nam châm vĩnh cửu ( T ) BT Cảm ứng từ trường cuộn dây điều khiển quay ( T ) D Cự ly tương đối TL MT ( m ) Dp Cự ly tương đối TL-MT luật dẫn tỷ lệ truyền thống ( m ) Dq Cự ly tương đối TL-MT luật dẫn tỷ lệ tăng cường ( m ) fc Tần số sóng mang tín hiệu điều chế ( Hz ) fq Tần số quay đĩa điều chế ( Hz ) H Mô men động lượng rotor quay ( Nms ) I0 Dòng điện cuộn dây điều khiển quay ( A ) Jr Mơ men qn tính rotor quay ( Nms ) Mk Mô men cuộn dây điều khiển ( Nm ) N0 Hằng số dẫn Nd Số rẻ quạt suốt đĩa điều chế Oxg y g z g Hệ trục tọa độ cố định, gắn liền với tên lửa Oxk yk zk Hệ trục tọa độ đo, gắn liền với rotor quay O* xk* yk* zk* Hệ tọa độ gắn với mặt phẳng mục tiêu nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong viii Rd Khoảng cách dịch chuyển tâm điểm ngắm mục tiêu ( m ) sFM (t ) Tín hiệu điều chế FM mang thơng tin mục tiêu ( V ) uFM (t ) Tín hiệu sai lệch bám sát mục tiêu ( V ) VFM Biên độ tín hiệu điều chế FM ( V ) VTL Vận tốc tên lửa ( m / s ) VMT Vận tốc mục tiêu ( m / s ) Vtc  D0  X 10 Vận tốc tiếp cận TL-MT ( m / s ) α Góc pha ảnh mục tiêu ( ) β0 Hệ số điều chế FM φ Góc đường ngắm TL-MT vector cự ly ( ) φp Góc đường ngắm TL-MT luật dẫn tỷ lệ truyền thống ( ) φq Góc đường ngắm TL-MT luật dẫn tỷ lệ tăng cường ( )  φ tn Lệnh bù thích nghi dịch tâm điểm ngắm mục tiêu ( /s ) θ MT Góc nghiêng quỹ đạo mục tiêu ( )  FM (t ) Pha của tín hiệu điều chế FM ( )  Góc chúc ngóc ( ) ψk Góc lệch hướng ( ) θM Góc lệch mục tiêu so với trục Oxg ( ) θTL Góc nghiêng trục dọc tên lửa ( ) ρ Bán kính ảnh mục tiêu so với gốc tọa độ O ( mm ) ω Vận tốc góc rotor quay ( /s ) ωD Tốc độ góc đường ngắm TL-MT ( /s ) Vector đơn vị cự ly Vector đơn vị trục dọc tên lửa nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong 129 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Đoàn Văn Thúy, Dương Quốc Khánh, Nguyễn Xuân Căn “Tổng hợp thuật toán bám sát cận tối ưu mục tiêu động” Tạp chí Nghiên cứu khoa học công nghệ quân sự, số Đặc san tên lửa tháng 09 - 2016, Tr 109-115 Đoàn Văn Thúy, Trần Hữu Phương, Phan Tương Lai “Ứng dụng lọc Kalman mở rộng toán điều khiển tên lửa tự dẫn bám sát mục tiêu động” Tạp chí Nghiên cứu khoa học công nghệ quân sự, số Đặc san FEE tháng 10 - 2020, Tr 66-73 Doan Van Thuy, M P Belov and T H Phuong "State Estimation based Adaptive Extended Kalman Filter for Moving Object Tracking with Angleonly Measurements" 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), St Petersburg, Moscow, Russia, 2021, pp 866-869, DOI: 10.1109/ElConRus 51938.2021.9396317 Đoàn Văn Thúy “Ứng dụng lọc số thích nghi ước lượng số tham số tọa độ mục tiêu tên lửa tự dẫn hồng ngoại” Tạp chí Nghiên cứu Khoa học Công nghệ quân sự, số 72, tháng - 2021, Tr 10-16 Đoàn Văn Thúy “Tổng hợp luật dẫn tiếp cận tỷ lệ tăng cường có tính tới lượng bù dịch tâm điểm ngắm thích nghi theo mục tiêu cho lớp tên lửa tự dẫn hồng ngoại” Tạp chí Nghiên cứu Khoa học Cơng nghệ qn sự, số 77, tháng 02 - 2022, Tr 60-66 nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Anh Dũng, Nguyễn Hữu Độ, Nguyễn Xuân Căn, Huỳnh Lương Nghĩa (1999), Lý thuyết bay hệ thống điều khiển tên lửa phịng khơng (tập 1,2,3), Học viện Kỹ thuật Qn sự, Hà Nội Nguyễn Cơng Định (2002), Phân tích tổng hợp hệ thống điều khiển máy tính, Nhà xuất KH&KT Hà Nội Nguyễn Dỗn Phước (2016), Tối ưu hóa điều khiển điều khiển tối ưu, NXB Bách Khoa Hà Nội Tô Văn Dực (2003), Hệ thống xử lý tín hiệu tên lửa tự dẫn hồng ngoại, NXB Quân đội Nhân dân Nguyễn Đức Cương (2002), Mơ hình hố mơ chuyển động khí cụ bay tự động, NXB Quân đội Nhân dân, Hà Nội Đàm Hữu Nghị, Nguyễn Văn Quảng (2001), Động học hệ thống điều khiển tên lửa (tập 1, 2), NXB Quân đội Nhân dân, Hà Nội Đoàn Thế Tuấn, Trần Quý (2010), Giáo trình sở thiết kế hệ đo bám tọa độ số, Học viện Kỹ thuật Quân Tô văn Dực, Nguyễn Văn Sơn, Phạm Vũ Uy (2006), Động học bay nguyên lý dẫn đối tượng bay điều khiển kênh, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Đỗ Quang Việt (1998), Các hệ thống điều khiển tên lửa, Học viện Phịng khơng – Không quân 10 Nguyễn Quang Vịnh, Nguyễn Minh Tuấn, Phan Tương Lai (2017), Ứng dụng lý thuyết điều khiển tối ưu cho chuyển động thiết bị bay, NXB Khoa học Kỹ thuật 11 Phạm Minh Hà (2004), Kỹ thuật mạch điện tử, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 12 Nguyễn Thị Phương Hà (2008), Lý thuyết điều khiển đại, Nhà xuất Đại học quốc gia Tp HCM 13 Dương Quốc Khánh (2017), Nghiên cứu, phân tích hệ thống điều khiển tên lửa phịng không tầm thấp Igla, Báo cáo khoa học đề tài nghiên cứu cấp Bộ quốc phòng 14 Nguyễn Trung Kiên (2015), Xây dựng phương pháp tổng hợp hệ thống điều khiển đài quan sát tự động định vị từ xa đối tượng di động, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CN quân nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong 131 15 Nguyễn Văn Sơn (2007), Về toán điều khiển thiết bị bay điều khiển kênh, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CN quân 16 Vũ Văn Thung (2012), Nghiên cứu ảnh hưởng số tham số kết cấu động lực đến độ xác quay ba bậc tự khung đăng đầu tự dẫn hồng ngoại, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CN quân 17 Nguyễn Văn Nam (2009), Nghiên cứu tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi cho lớp tên lửa tự dẫn hồng ngoại, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CN quân 18 Phan Văn Từ (2014), Xây dựng phương pháp thuật toán điều khiển cho thiết bị bay kênh, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CN quân Tiếng Anh 19 Abbas O., Arvan M R., Mahmoudi A (2018), Improving the Tracking Error Signal Extraction in IR Seeker with Stationary Wagon Wheel Reticle over all Field of View, Journal of Electrical and Computer Engineering, pp 145-152 20 Abbas O., Arvan M R., Ali M (2018), Improving the Tracking Error Signal Extraction in IR Seeker with Stationary Wagon Wheel Reticle over all Field of View, Journal of Electrical and Computer Engineering Innovations (JECEI) Vol 6.2, pp 252-261 21 Abdo M M., Vali A R., Toloei A R., Arvan M R (2014), Stabilization loop of a two axes gimbal system using self-tuning PID type fuzzy controller, ISA transactions, Vol 53(2), pp 591-602 22 Martins, F G (2005) Tuning PID controllers using the ITAE criterion International Journal of Engineering Education, 21(5), 867 23 Boche H., Volker P (2020), Investigations on the approximability and computability of the Hilbert transform with applications, Applied and Computational Harmonic Analysis, Vol 48.2, pp 706-730 24 Charles K Chui, Guanrong Chen (2009), Kalman Filtering with Real-Time Applications, Springer 25 Cho D., Kim H J., Tahk M J (2016), Fast adaptive guidance against highly maneuvering targets, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol 52(2), pp 671-680 nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong 132 26 Chen R H., Speyer J L., Lianos D (2007), Homing missile guidance and estimation under agile target acceleration Journal of guidance control and dynamics, Vol 30(6), pp 1577-1589 27 Dryzek J., Ruebenbauer K (1992) Planck’s constant determination from black‐body radiation American journal of physics, Vol 60(3), pp 251253 28 Gauggel R (1981), Steering Device for Missiles, United States Patent4288050 29 Grewal M S and Andrews A P (2001), Kalman filtering: Theory and Practice using MatLab, John Wiley & Sons 30 Han S.H., Hong H.K., Choi J.S (1997), Dynamic simulation of infrared reticle seekers and an efficient counter-countermeasure algorithm, Optical Engineering Vol 36.8 pp 2341-2345 31 Hepner S R., Geering H P (1990), Observability Analysis For Target Maneuver Estimation Via Bearing-Only and Bearing-Rate-Only Measurements, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol 13, No 6, pp 977-983 32 Huang Y., Song T L (2015), Iterated modified gain extended Kalman filter with applications to bearings only tracking Journal of Automation and Control Engineering Vol 3(6), pp 475-479 33 Kalman R.(1960), A new approach to linear filtering and prediction problems, Transactions ASME Journal of Basic Engineering 82, pp.35-44 34 Kamen E W., Su J K (1999), Introduction to optimal estimation Springer Science & Business Media 35 Kim D., Ha J., You K (2011), Adaptive extended Kalman filter-based geolocation using TDOA/FDOA, International Journal of Control and Automation, Vol 4(2), pp 49-58 36 Kim P., Jun B E., Cho H (2002), An Approximate Target Adaptive Guidance for IR Homing, In AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit (p 4842) 37 Kiong T K., Qing G W., Chieh H C., Advances in PID control Springer London, 1999 38 Koruba Z., Krzysztofik I (2017), A control with the use of LQR modified method in the gyroscope system of target tracking, Engineering Mechanics, pp 486-489 nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong 133 39 Kumar G., Prasad D., Singh R P (2017), Adaptive extended kalman filter for ballistic missile tracking, International Journal of Electrical Computer Energetic Electronic and Communication Engineering, Vol 11(4), pp 469474 40 Ishikawa Kazuo, and Noboru Sakamoto Optimal control for control moment gyros—Center-stable manifold approach In: 53rd IEEE Conference on Decision and Control IEEE, 2014 pp 5874-5879 41 Maher A., Toloei A R., Vali A R., Arvan M R (2013), Cascade Control System for Two Axes Gimbal System with Mass Unbalance, International Journal of Scientific Engineering Research, Vol 4, pp 903-913 42 Madyastha V., Calise A (2006), Adaptive estimation for control of uncertain nonlinear systems with applications to target intercept In AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, pp 1-25 43 Moharampour A., Poshtan A J., Khaki S A (2010), A modified proportional navigation guidance for accurate target hitting, Iranian Journal of Electrical and Electronic Engineering, Vol 6(1), pp 20-28 44 Moharampour A., Khaki S A., Poshtan J (2008), A Modified Proportional Navigation Guidance for Range Estimation Iranian Journal of Electrical and Electronic Engineering, Vol 4(3), pp 115-126 45 Oh J S., Doo K S., Jahng S G., Seo D S., Choi J S (1999), A novel digital signal processing scheme for a stationary reticle seeker, In Proc of TENCON ’99 'Multimedia Technology for Asia-Pacific Information Infrastructure', Vol 1., pp 722-725 46 Oh J S., et al (2000), Novel adaptive digital signal processing algorithm for a stationary reticle seeker, Optical Engineering Vol.39, pp 2797-2803 47 Olsson G (1994), Simulation of reticle seekers by means of an image processing system, Optical Engineering Vol 33, pp 730-736 48 Rao S K (2005), Modified gain extended Kalman filter with application to bearings-only passive manoeuvring target tracking, IEEE ProceedingsRadar, Sonar and Navigation, Vol 152(4), pp 239-244 49 Singer R A (1970), Estimating optimal tracking filter performance for manned maneuvering targets, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol 4, pp 473-483 50 Song T L., Um T Y (1996), Practical guidance for homing missiles with bearings-only measurements IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol.32(1), pp 434-443 nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong 134 51 Song T L (1997), Target Adaptive Guidance for Passive Homing Missiles, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol 33, No 1, pp 312-316 52 Song T L (1996), Observability of target tracking with bearings-only measurements, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, pp 1468-1472 53 Taur D R., Chern J S (1999), Passive ranging for dog-fight air-to-air IR missiles, In Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, pp 4289-4295 54 Taur D R., Chern J S (2000), A modified proportional navigation guidance law for IR homing missiles In AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, pp 747-754 55 Yang C D, Chen H Y (1998), Nonlinear H robust guidance law for homing missiles, Journal of Guidance Control and Dynamics, Vol 21.6, pp 882-890 56 Yanushevsky R (2018) Modern missile guidance CRC Press 57 Zarchan Paul, Tactical and strategic missile guidance, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., 2012 Tiếng Nga 58 Кашин В М., Лифиц А Л., Ефремов М И (2014) Основы проектирования переносных зенитных ракетных комплексов Москва : МГТУ им Н.Э Баумана – 232 с 59 Криксунов Л З (1991) Следящие системы с оптико-электронными координаторами К.: Техника – 156 с 60 Криксунов Л З (1978) Справочник по основам инфракрасной техники 61 Казаков И Е., Мишаков А Φ (1988), Авиационные управляемые ракеты, ВВИА им проф Н.Е Жуковского 62 Кринецкий Е И (1970), Системы самонаведения, Москва "Машиностроение" 63 Магнус К (1974), Гироскоп: Теория и применения: Пер с нем Мир 64 Меркин Д Р (1987) Введение в теорию устойчивости движения (Vol 297) М.: Наука 65 Савинов В А (1993) Инфракрасная головка самонаведения М Издательство МАИ nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong 135 66 Тихонов В И., Харисов В.Н., Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем Москва “Радио и связь” 1991 c 538-562 67 Техническая документация на изделие 9М39, Переносной зенитный ракетный комплекс 9К38, Технические условия на ракету 9М39, Часть 68 Техническая документация на изделие 9М39, Переносной зенитный ракетный комплекс 9К38, Техническое описание и инструкция по эксплуатации nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong P-1 PHỤ LỤC Chương trình Matlab-Simulink mơ vịng điều khiển kín tên lửa tự dẫn hồng ngoại Sơ đồ mô môi trường Simulink sử dụng m-file S-function Mô hình động hình học tên lửa – mục tiêu m-file S-function %=========================================================== % Mo hinh Dong hinh hoc TL-MT S-function %=========================================================== function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=Missile_Target_Inter(t,x,u ,flag) switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts,simStateCompliance] = mdlInitialize_Sizes; case {2,9} sys=[]; case 3, sys = mdl Outputs(t,x,u); otherwise DAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag)); end %=========================================================== nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong P-2 % mdlInitializeSizes function [sys,x0,str,ts,sim_Compliance]=mdl_InitializeSizes sizes = sim_sizes; sizes.Outputs = 2; sizes.Inputs = 2; sizes.ContStates = 0; sizes.Feedthrough = 1; sizes.SampleTimes = 1; sys = sim_sizes(sizes); str = []; ts = [1e-6 0]; sim_Compliance = 'Default_SimState'; % end mdlInitializeSizes %=========================================================== % mdlDerivatives function sys = mdl Outputs(t,x,u) n=0; VM = 400; %van toc TL VT = 350; %van toc MT XNT = 0.; HEDEG = -40.; XNP = 4; % Tham so Ten lua va Muc tieu RM1 = 0; RM2 = 0; RT1 = 4000; % Cu ly Muc tieu RT2 = 2000; % Do cao bay Muc tieu BETA=0.; Ht=1000; Fi_dt=0; % Tham so tinh co dong cua muc tieu Tcd = 1; % Thoi gian bat dau co dong Tkt = 5; % Thoi gian ket thuc co dong lamda_cd =1; % Tan so co dong a_cd = 9.8; % Cuong co dong %=========================================================== VT1=-VT*cos(BETA); VT2=VT*sin(BETA); HE=HEDEG/57.3; T=0.; S=0.; RTM1=RT1-RM1; RTM2=RT2-RM2; RTM=sqrt(RTM1*RTM1+RTM2*RTM2); nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong nghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuongnghien.cuu.nang.cao.chat.luong.hoat.dong.cua.dau.tu.dan.hong.ngoai.cho.thiet.bi.bay.co.dieu.khien.tren.co.so.hoan.thien.bo.dinh.huong.va.luat.dan.tiep.can.ty.le.tang.cuong P-3 XLAM=atan2(RTM2,RTM1); XLEAD=asin(VT*sin(BETA+XLAM)/VM); THET=XLAM+XLEAD; VM1=VM*cos(THET+HE); VM2=VM*sin(THET+HE); VTM1 = VT1 - VM1; VTM2 = VT2 - VM2; VC=-(RTM1*VTM1 + RTM2*VTM2)/RTM; while ~((VC=Thoigian)) t = k*ts[1]; if t