Моделирование отсрочки поимки цели в ADT-игре с использованием одного или двух защитников
- Авторы: Галяев А..1, Самохин А..1, Самохина М..1
-
Учреждения:
- Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
- Выпуск: № 2 (2024)
- Страницы: 83-94
- Раздел: Управление подвижными объектами и навигация
- URL: https://bakhtiniada.ru/1819-3161/article/view/273424
- DOI: https://doi.org/10.25728/pu.2024.2.7
- ID: 273424
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассматривается вариант Attacker-Defender-Target задачи с одним или двумя защитниками в плоской постановке. Предполагается, что цель и защитники двигаются прямолинейно с постоянной скоростью, атакующий двигается по догонной траектории без ограничения на радиус кривизны. Скорость защитников меньше скорости цели, скорость атакующего – больше. Смысл использования защитников заключается в том, чтобы атакующий вначале занимался их перехватом, и только после этого переключался на преследование основной цели. Тем самым время перехвата основной цели увеличивается, и она может стать недостижима для имеющего ограниченный запас топлива атакующего. Оптимизируются углы и времена выпуска защитников, в том числе рассматривается вариант выпуска защитников с одной стороны от цели. Исследование осуществляется для различных моделей работы системы самонаведения автономного атакующего аппарата: движения к центру масс всех преследуемых объектов, к ближайшей цели по расстоянию или по угловой дальности. Проведено численное моделирование, показывающее важность выбора угла выпуска защитников, целесообразность использования второго защитника, получены сценарии, в которых использование защитников делает основную цель недостижимой для атакующего.
Об авторах
А. А Галяев
Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
Email: galaev@ipu.ru
г. Москва, Россия
А. С Самохин
Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
Email: samokhin@ipu.ru
г. Москва, Россия
М. А Самохина
Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
Email: ph@ipu.ru
г. Москва, Россия
Список литературы
- García, E., Casbeer, D., Pachter, M. The Complete Differential Game of Active Target Defense // Journal of Optimization Theory and Applications. – 2021. – Vol. 191. – P. 1–25. – doi: 10.1007/s10957-021-01816-z.
- Zhan, K., Yu, B., Wang, J. Simulations of the Anti-Torpedo Tactic of the Conventional Submarine Using Decoys and Jammers // Applied Mechanics and Materials. – 2011. – Vol. 65. – P. 165–168. – doi: 10.4028/
- Gong, X., Chen, W., Chen, Z. Intelligent Game Strategies in Target-Missile-Defender Engagement Using Curriculum-Based Deep Reinforcement Learning // Aerospace. – 2023. – Vol. 10, no. 2. – Art. no. 133. – doi: 10.3390/aerospace10020133.
- Jacob, T.E., Jay, P.W. Defender-Aware Attacking Guidance Policy for the Target–Attacker–Defender Differential Game // Journal of Aerospace Information Systems. – 2021. – Vol. 18, no. 6. – P. 366–376. – doi: 10.2514/1.I010877.
- Rubinovich, E.Ya. Missile-Target-Defender Problem with Incomplete a priori Information // Dynamic Games and Applications (Special Issue). – 2021. – Vol. 9, no. 17. – P. 851–857. – doi: 10.1007/s13235-019-00297-0.
- García, E., Casbeer, D. W., Pachter, M. Active Target Defense Differential Game with a Fast Defender // IET Control Theory and Applications. – 2017. – Vol. 17, no. 11. – P. 2985–2993. –doi: 10.1049/iet-cta.2017.0302.
- Alkaher, D., Moshaiov, A. Game-Based Safe Aircraft Navigation in the Presence of Energy-Bleeding Coasting Missile // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. – 2016. – Vol. 39. – P. 1539–1550. – doi: 10.2514/1.G001676.
- Liu, F., Dong, X., Li, Q., Ren, Z. Cooperative differential games guidance laws for multiple attackers against an active defense target // Chinese Journal of Aeronautics. – 2022. – Vol. 35. – P. 374–389. – doi: 10.1016/j.cja.2021.07.033.
- Liang, H., Wang, J., Liu, J., Liu, P. Guidance strategies for interceptor against active defense spacecraft in two-on-two engagement // Aerospace Science and Technology. – 2020. – Vol. 96. – Art. no. 105529. – doi: 10.1016/j.ast.2019.105529.
- Zhou, Z., Zhang, W., Ding, J., et al. Cooperative pursuit with Voronoi partitions // Automatica. – 2016. – Vol. 72. – P. 64–72. – doi: 10.1016/j.automatica.2016.05.007.
- Chen, M., Zhou, Z., Tomlin, C.J. Multiplayer reach-avoid games via pairwise outcomes // IEEE Transactions on Automatic Control. – 2017. – Vol. 62, no. 3. – P. 1451–1457. – doi: 10.1109/TAC.2016.2577619.
- García, E., Casbeer, D., Pham, Kh., Pachter, M. Cooperative Aircraft Defense from an Attacking Missile using Proportional Navigation // AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference. – Kissimmee, Florida, 2015. – P. 2926–2931. – doi: 10.2514/6.2015-0337.
- Girard, A., Kabamba P. Proportional Navigation: Optimal Homing and Optimal Evasion // SIAM Review. – 2015. – Vol. 57 – P. 611–624. – doi: 10.1137/130947301.
- Palumbo, N., Blauwkamp, R., Lloyd, J. Modern Homing Missile Guidance Theory and Techniques // Johns Hopkins APL Technical Digest. – 2010. – Vol. 29, no. 1. – P. 42–59.
- Хайрер Э., Нёрсетт С.П., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. – М.: Мир, 1989. – 512 С. [Hairer, E., Norsett, S.P., Wanner, G. Solving Ordinary Differential Equations. – Berlin: Springer-Verlag, 1987. – 480 p.]
- Самохин А.С., Самохина М.А. Решение задачи Коши многомерным методом Рунге-Кутты, основанным на расчётных формулах Дормана-Принса 8(7), с автоматическим выбором шага. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2020611811 : заявл. 30.01.2020 : зарег. 11.02.2020. [Samokhin, A.S., Samokhina, M.A. Reshenie zadachi Koshi mnogomernym metodom Runge-Kutty, osnovannym na raschetnykh formulakh Dormana-Prinsa 8(7), s avtomaticheskim vyborom shaga. Svidetel'stvo o registratsii programmy dlya EVM no. 2020611811 : appl. 30.01.2020 : reg. 11.02.2020. (In Russian)]
Дополнительные файлы
