王琛, 周洲

(西北工业大学 无人机特种技术国家重点实验室, 陕西 西安 710065)

基于Markov的察打无人机数据链时延建模与补偿研究

王琛, 周洲

(西北工业大学 无人机特种技术国家重点实验室, 陕西 西安 710065)

为了改善在数据链时延情况下察打无人机的性能,对造成时延的因素及影响进行了分析,在此基础上对数据链时延进行了合理的假设和简化。并对无人机整个控制回路的各个节点的响应方式,提出了一种时间-事件-事件-时间驱动方式,使得无人机数据链的时延序列具有Markov性,同时给出了状态转移矩阵的求取方法。为了改善无人机的响应特性,采用最优控制的方法对时延进行了补偿,并基于某无人机平台验证了补偿方法的有效性。仿真结果表明,该方法的引入使得无人机的动态响应特性有了显著提高。

察打无人机; Markov链; 时延建模; 最优控制; 操纵性

引言

随着战争中对于打击高时间敏感性目标的需求以及作战人员安全的要求越来越高,侦察打击一体化无人机应运而生,且越来越受到各国的重视[1]。2003年“捕食者”无人机在阿富汗击毙“基地”组织头目的战斗就展示了其巨大的战场效力。然而,与飞行员实时进行操控的飞机不同,察打无人机需要借助数据链路来完成控制指令以及机载设备信息的传输,因而数据链路中存在的不可避免的时延就成为制约察打无人机性能的一大因素。如何精确描述数据链时延并对其进行补偿也随之成为一项重要的课题[2]。……