Trong phần trên, luận án đã trình bày các thuật toán định vị từ xa các đối tượng di động. Rõ ràng, khi đối tượng chuyển động với tốc độ lớn theo những quỹ đạo phức tạp, nếu chỉ sử dụng các thiết bị đo một cách riêng lẻ thì không thể giải quyết được bài toán định vị. Chỉ có các hệ tự động bám sát mới cho phép giải các bài toán định vị các đối tượng di động. Tuy nhiên, tùy thuộc vào yêu cầu của từng bài toán cụ thể, mức độ chất lượng của hệ thống bám sát có thể cần thiết sẽ khác nhau.
Trong các phần dưới đây, luận án đề cập bài toán bám sát ở dạng đã được khái quát hóa, nhằm tạo cơ sở về mặt hệ thống cho việc giải quyết các vấn đề bám sát các đối tượng di động.
Giả sử đối tượng di động M chuyển động với tốc độ Vm t trong không gian. Vị trí của đối tượng M trong không gian, tại thời điểm t, được đặc trưng bởi bộ ba tham số. Nếu sử dụng hệ tọa độ đề các, bộ ba tham số đó là
, ,
X t Y t Z t . Nếu sử dụng hệ tọa độ cầu, bộ ba tham số đó sẽ là , ,
D t t t . Trong một số trường hợp, có thể sử dụng hệ tọa độ hình trụ và hệ tọa độ hình nón. Đối với hệ tọa độ hình trụ bộ ba tham số đo là
t ,H t d t,
, trong đó H t là độ cao và d t là bán kính của mặt hình trụ đi qua vị trí của đối tượng tại thời điểm t mà trục của hình trụ vuông góc với mặt phẳng nằm ngang tại gốc tọa độ. Bộ ba tham số trong hệ tọa độ hình nón là t , t ,H t . Việc lựa chọn hệ tọa độ cho hệ thống bám sát là tùy thuộc vào phương tiện đo và điều kiện cụ thể của từng bài toán ứng dụng.
Ta thấy rằng, cho dù cho hệ tọa độ nào đi chăng nữa, thì bộ ba tham số nêu trên là bộ tham số quan trọng nhất của bài toán định vị bám sát. Tham số khác nữa là tốc độ chuyển động của đối tượng, bao gồm cả giá trị của tốc độ
và hướng chuyển động, đều rất cần thiết cho việc giải các bài toán ứng dụng. Tuy vậy hướng chuyển động và giá trị của tốc độ chuyển động có thể được xác định một cách gián tiếp thông qua bộ ba tham số cơ bản. Đặc biệt, nếu các hệ thống bám sát theo ba tham số cơ bản hoạt động ổn định, tin cậy thì việc xác định hướng đối tượng và tốc độ chuyển động của đối tượng sẽ được dễ dàng.
Các yêu cầu chủ yếu đối với các hệ thống định vị từ xa các đối tượng di động ở những mức độ khác nhau, phụ thuộc vào đối tượng phục vụ. Tuy nhiên, trong mọi trường hợp, yêu cầu chung đối với các hệ thống này là:
- Phải có độ chính xác cao
- Phải có độ tác động nhanh tốt, đảm bảo cho hệ thống chuyển từ bám sát một đối tượng sang bám sát một đối tượng khác với thời gian ngắn nhất. (Nghĩa là tối ưu tác động nhanh).
- Phải có khả năng kháng nhiễu tốt
- Hệ thống phải thích nghi, bền vững, giữ được chất lượng điều khiển ngay cả trong các trường hợp tham số của hệ thống bị thay đổi.
Yêu cầu cao nhất được đặt ra cho các hệ thống này à: đ m b o ổn định và thỏa mãn đồng thời tất c các chỉ tiêu về độ chính ác, độ tác động nhanh, kh năng kháng nhi u và kh năng thích nghi với sự thay đổi tham số và đặc tính động học do tính chất đặc thù và môi trường àm việc gây nên. Đây à vấn đề rất phức tạp bởi chất ượng của hệ thống tự động bám phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ngoài nh hưởng của các yếu tố bên ngoài như: nhi u, điều kiện àm việc, … thì tính phi tuyến, sự thay đổi các tham số bên trong của hệ nh hưởng mạnh đến chất ượng điều khiển, th m chí àm cho hệ thống mất ổn định và mất kh năng hoạt động. Cho đến nay vẫn chưa có phương pháp tổng hợp hệ thống đáp ứng đầy đủ các yêu cầu nêu trên. Rõ ràng, ây dựng
phương pháp tổng hợp, thiết kế, chế tạo hệ thống tự động bám đáp ứng tối đa các yêu cầu nên trên thực sự à cấp thiết.