NAU Harvester System
PARTICLE FILTERING TECHNIQUE FOR AIRCRAFT CONTROL IN HIGHLY-DISTURBED GPS-DENIED ENVIRONMENT
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
PARTICLE FILTERING TECHNIQUE FOR AIRCRAFT CONTROL IN HIGHLY-DISTURBED GPS-DENIED ENVIRONMENT
Методика точечной фильтрации для управления полетом самолета в возмущенной среде с потерей спутникового сигнала Методика точкової фільтрації для керування польотом літака у збуреному середовищі із втратою супутникового сигналу |
|
| Creator |
Mukhina, M. P.; Національний авіаційний універститет, Київ
Filyashkin, M. K.; Національний авіаційний універститет, Київ Kazak, V. M.; Національний авіаційний універститет, Київ Shevchuk, D. O.; Національний авіаційний універститет, Київ |
|
| Subject |
Correlation extreme navigation system; particle filtering; relief field; control uncertainty; control reconfiguration
UDC 629.051:629.7.014-519 (045) Корреляционно-экстремальная навигационная система; точечная фильтрация; поле рельефа; неопределенность управления; конфигурация управления УДК 629.051:629.7.014-519 (045) Кореляційно-екстремальна навігаційна система; точкова фільтрація; поле рельєфу; невизначеність керування; конфігурація керування УДК 629.051:629.7.014-519 (045) |
|
| Description |
The problem of aircraft control is considered for certain class of situation, namely when aircraft enters GPS-denied zone with significant disturbances of different nature which may cause the constructive damage and the loss of control. The only source of information is from inertial navigation system that need to be aided by correlation extreme navigation system, for example. In the paper the control problem is solved by using particle filtering technique for correlation extreme navigation system which outputs form the control vector. Further the structural reconfiguration is done by redistributing control or changing the control law in order to create the necessary control forces and moments, maintain acceptable control quality and return for the desired track. The lack of reliable navigation information is compensated by correlation extreme navigation system working by terrain filed of the Earth to be included into control contour. The researches have been conducted by mathematical modeling of the developed algorithms in mathematical software package MATLAB using terrain field (the part of Carpathians territory). The results proved the high accuracy of navigation solution and stability of control estimated by error of closing loop.
Проблема управления летательным аппаратом рассматривается для определенного класса ситуации, а именно когда воздушное судно попадает в зону, где отсутствует сигнал GPS, со значительными возмущениями разного характера, которые могут вызвать конструктивные повреждения и даже потерю управления. Единственным источником навигационной информации может быть, например, инерциальная система навигации, которая корректируется от, например, корреляционно-экстремальной навигационной системы. В статье задачи управления решаются с помощью методики точечной фильтрации для корреляционно-экстремальной навигационной системы с включением вектора управления. Далее структурная конфигурация производится путем перераспределения управления или изменения закона управления с целью создания необходимых управляющих воздействий, сил и моментов, поддержание приемлемого качества управления и возвращения на заданную линию пути. Отсутствие достоверной навигационной информации компенсируется за счет включения в контрольный контур корреляционно-экстремальной навигационной системы, работающий по полю рельефа Земли. Исследования проводились с помощью математического моделирования разработанных алгоритмов в программном пакете MATLAB с использованием поля рельефа (часть территории Карпат). Результаты показали высокую точность решения навигации и стабильность управления, оцененную погрешностью на замкнутой траектории. Проблема керування літальним апаратом розглядається для певного класу ситуації, а саме коли повітряне судно потрапляє в зону, де відсутній сигнал GPS, зі значними збуреннями різного характеру, що можуть спричинити конструктивні пошкодження та навіть втрату керування. Єдиним джерелом навігаційної інформації є, наприклад, інерціальна система навігації, яка корегується від, наприклад, кореляційно-екстремальної навігаційної системи. У статті завдання керування вирішується за допомогою методики точкової фільтрації для кореляційно-екстремальної навігаційної системи із включенням вектора управління. Далі структурна конфігурація проводиться шляхом перерозподілу керування або зміни закону управління з метою створення необхідних керуючих впливів, сил і моментів, підтримання прийнятної якості управління та повернення на задану лінію шляху. Відсутність достовірної навігаційної інформації компенсується за рахунок включення в контрольний контур кореляційно-екстремальної навігаційної системи, що працює над полем рельєфу Землі. Дослідження проводилися за допомогою математичного моделювання розроблених алгоритмів у програмному пакеті MATLAB з використанням поля рельєфу (частина території Карпат). Результати довели високу точність рішення навігації та стабільність керування, оцінену похибкою на замкненій траєкторії. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2020-03-25
|
|
| Type |
—
— |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ESU/article/view/14530
10.18372/1990-5548.63.14530 |
|
| Source |
Electronics and Control Systems; Том 1, № 63 (2020); 99-107
Электроника и системы управления; Том 1, № 63 (2020); 99-107 Електроніка та системи управління; Том 1, № 63 (2020); 99-107 |
|
| Language |
en
|
|
| Rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
|
|