Slutfasstyrning av missil med explicit prediktionsreglering

by Ekström, Mats

Arbetet har utförts p?a Saab Bofors Dynamics AB i Linköping och dess syfte är att undersöka möjligheten att applicera teorin för prediktionsreglering, Model Predictive Control (MPC), p?a guidance systemet i en missil av typen Medium Range Air-to-Air Missiles (MRAAM). Även implementering via Explicit MPC har undersökts. I tidigare studier har det visat sig att den moderna slutfasstyrningsalgoritmen Linear Quadratic Augmented Proportional Navigation (LQAPN), som ?aterkopplar missilens acceleration och rotation, uppvisar en bättre prestanda än de mer klassiska styrlagarna. Det främsta intresset med denna studie är därför att undersöka hur tillvida en styrlag baserad p?a MPC kan mäta sig med dessa resultat. Fördelen med att använda MPC är framförallt att man kan ta hänsyn till styrsignalbegränsningar p?a ett direkt och intuitivt sätt. En nackdel med MPC är beräkningstiden. P?a senare ?ar har dock forskning bedrivits för att ta fram en variant av MPC som beräknar styrsignalen explicit som en affin funktion av det aktuella tillst?andet. Denna metod kallas Explicit MPC och har betraktats som en separat metod i detta arbete. Styrlagen baserad p?a MPC kallas i detta arbete för Model Predictive Control Augmented Proportional Navigation (MPCAPN) och utmärker sig framförallt i tv?a fall. Dels d?a s?a kallade händelsestyrda simuleringar studeras, d?a den uppvisar ett klart bättre resultat än vad som erh?alls med en styrlag baserad p?a Linear Quadratic Augmented Proportional Navigation (LQAPN). Även vid beräkningar av skjutzoner blir resultaten ibland bättre. Framförallt förbättras den inre skjutgränsen för flygscenariet d?a m?alet utför en s?a kallad ”tunnelroll”. Nyckelord