臺灣博碩士論文加值系統

對 於 大 多 數 的 飛 機 而 言 , 在 空 戰 時 完 全 依 賴 於 一
訓 練 有 素 的 飛 行 員 的 操 控 . 通 常 飛 行 員 會 依 照 他
所 看 見 的 景 像 將 飛 機 駕 駛 至 最 佳 的 地 方 將 敵 機 與
予 擊 落 . 然 而 當 敵 機 處 於 飛 行 員 視 線 的 死 角 或 敵
機 運 動 太 快 使 飛 行 員 來 不 及 反 應 . 這 些 因 素 都 會
造 成 飛 行 員 無 法 應 付 的 情 況 , 因 此 , 唯 一 可 能 克
服 這 問 題 的 方 法 是 整 合 飛 控 系 統 和 火 控 系 統 , 使
得 戰 機 能 於 空 戰 中 自 動 去 追 蹤 敵 機 並 鎖 定 目 標 .本
文 提 供 了 一 個 關 於 戰 機 於 空 對 空 作 戰 時 的 導引 飛
行 控 制 方 法 . 文 中 將 導 引 飛 行 之 整 合 系 統 分成 導
引 及 飛 行 控 制 兩 大 問 題 . 關 於 導 引 問 題 , 將飛 機
以 質 點 視 之,然 後 將 追 蹤 導 引 問 題 視 作 是 一 個二 人
追 逐 逃 躲 遊 戲 . 在 這 遊 戲 中 , 飛 機 與 飛 機 間之 相
對 幾 何 關 系 必 需 被 考 慮 成 遊 戲 終 止 的 限 制 條件 .
亦 就 是 在 遊 戲 終 止 之 前 必 須 達 成 所 謂 的 尾 部追 逐
之 目 的 以 利 槍 砲 或 飛 彈 等 武 器 的 發 射 並 可 增加 命
中 率 將 敵 機 摧 毀.至 於 飛 行 控 制 的 問 題 , 則 採 非 線
性 轉 換 技 巧 將其 動 態 特 性 與 予 線 性 化 . 並 對 如 此
複 雜 的 系 統 ,透 過 奇 異 擾 動 的 方 法 將 整 個 飛 機 系
統 分 成 快 慢 二個 次 系 統 , 且 將 飛 機 之 機 身 轉 速 (p,
q,r) 視 為 快 速變 化 之 狀 態 變 數 , 而 其 它 變 數 則 為 慢
變 數 . 然 後針 對 內 部 快 速 及 外 部 慢 速 迴 路 , 利 用 非
線 性 轉 換技 巧 和 可 變 結 構 各 別 設 計 一 具 強 軔 性 的
模 式 跟 隨非 線 性 控 制 器 . 如 此 , 內 部 快 速 迴 路 的
命 令 來 自於 外 部 慢 速 迴 路 , 而 外 部 慢 速 迴 路 的 命
令 來 自 於最 外 部 的 導 引 迴 路 這 樣 構 成 了 一 完 整 的
導 飛 行 整合 控 制 迴 路

An integrated guidance/flight control scheme is proposed for
the fighter aircraft in a short range air to air combat. The
guidance problem based on the point mass model is formulated as
a minmax pursuit evasion game. Specific lock on relative
geometry between two aircrafts is formulated as a terminal
constraint, and no iteration is required for the guidance
solution. The flight control law was designed using the
nonlinear control techniques. Through singular perturbation
method, the six DOF aircraft model is separated into two sets
of differential equations describing the fast and the slow
dynamics of the aircraft respectively. The angular rates of the
aircraft, $p,q$, and $r$ are considered as the fast varying
states and are used as the control variables of the slow
subsystem. Then, the robust implicit nonlinear model following
controllers are designed by the variable structure control
approach for controlling the fast inner and slow outer
subsystems. The commands of the fast inner subsystem are given
by the outer slow subsystem and the commands of the slow
subsystem are given by the guidance loop. Numerical examples
are included which indicate that satisfactory results were
achieved.