This paper proposes a nonlinear guidance strategy capable of intercepting a constant-velocity, non-maneuvering target while strictly satisfying the prescribed bounds on the control input (commanded acceleration). Unlike conventional strategies that estimate time-to-go using linearization or small-angle approximations, the proposed strategy employs true proportional-navigation guidance (TPNG) as a baseline, which utilizes an exact time-to-go formulation and is applicable over a wide range of target motions. In contrast to most existing strategies, which do not incorporate control input bounds into the guidance design, the proposed approach explicitly accounts for these limits by modeling the interceptor acceleration as a dynamic variable. Based on the sliding mode control technique, an effective guidance law that achieves time-constrained interception while accounting for bounded input is then derived. The performance of the proposed strategy is evaluated for various engagement scenarios.


翻译:本文提出了一种非线性导引策略,能够在严格满足控制输入(指令加速度)规定界值约束的同时,实现对常速非机动目标的拦截。与采用线性化或小角度近似估计剩余时间的传统策略不同,该策略以利用精确剩余时间表达式且适用于广泛目标运动的真比例导引(TPNG)为基础。针对现有策略多数未将控制输入界值纳入导引设计的不足,本方法通过将拦截器加速度建模为动态变量,显式计及这些限制。基于滑模控制技术,推导出在考虑输入限界条件下实现时间约束拦截的有效导引律,并通过多种交战场景验证了所提策略的性能。

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