Моделирование отсрочки поимки цели в ADT-игре с тремя защитниками
DOI:
https://doi.org/10.17072/1993-0550-2025-3-102-110Ключевые слова:
преследование, система самонаведения, использование защитников, автономный аппарат, оптимизация, численное моделирование, перехват, ADT, пропорциональная навигация, ложная цельАннотация
Рассматривается вариант Attacker-Defender-Target задачи с тремя защитниками. Задача рассматривается в простых движениях в плоской постановке: цель и защитники двигаются прямолинейно с постоянной скоростью. Начальное положение цели и атакующего задано. В этом случае движение цели определяется её начальным вектором скорости, а защитников – моментом и углом выпуска. Считается, что все защитники выпускаются сразу в начальный момент времени обнаружения атаки, так как их выпуск позже может быть шумным и демаскировать цель для атакующего. Защитники представляют собой ложные цели, фактически задача заключается в определении таких траекторий защитников, при которых атакующий вначале занимается их перехватом, и только после этого переключается на преследование основной цели. Тем самым время перехвата основной цели увеличивается, и при некоторых значениях параметров она может стать недостижима для имеющего ограниченный запас энергоресурса атакующего. В исследовании рассматривается модель работы системы самонаведения автономного атакующего аппарата, основанная на пропорциональной навигации, при этом сначала атакующий решает задачу совместного преследования целей, затем обходит цели по очереди. Разработан программный комплекс, проведено численное моделирование, определены оптимальные углы выпуска трех защитников для различных курсовых углов цели. Для каждого из рассмотренных случаев найдено решение, при котором атакующему не хватает энергоресурса для перехвата основной цели.Библиографические ссылки
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. 2021. Vol. 35(11). P. 374–389. https://doi.org/10.1016/j.cja.2021.07.033.
Galdorisi G., Truver S. C. America (LHA-6) Class: Opportunities & Challenges // Naval Engineers Journal. 2020. Vol. 132. № 4. P. 71–83.
Jomon G., Sinchu, P., Kumar K., Santhanakrishnan T. Towed Acoustic Countermeas-ures for Defending Acoustic Homing Torpedoes // Defence science journal. 2019. Vol. 69, № 6. P. 607– 612. DOI: 10.14429/dsj.69.13337.
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/www.scientific.net/AMM.65.165.
Jomon G., Jojish J. V., Santhanakrishnan T. System of Systems Architecture for Generic Torpedo Defence System for Surface Ships // Advances in Military Technology. 2019. Vol. 14, № 2. P. 307–319. DOI: 10.3849/aimt.01330.
Pachter M., Garcia E., Casbeer D.W. Toward a Solution of the Active Target Defense Differential Game // Dyn Games Appl. 2019. Vol. 9. P. 165–216. DOI: 10.1007/s13235-018-0250-1. EDN: YVMEJV.
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. EDN: PCQWLU.
Gong X., Chen W., Chen Z. Intelligent Game Strategies in Target-Missile-Defender Engagement Using Curriculum-Based Deep Reinforcement Learning // Aerospace. 2023. Vol. 10, № 2. Art. № 133. 21 P. DOI: 10.3390/aerospace10020133. EDN: WZLPIB.
English J. T., Wilhelm J. Defender-Aware Attacking Guidance Policy for the Target-Attacker-Defender Differential Game // Journal of Aerospace Information Systems. 2021. Vol. 18. № 6. P. 366–376. DOI: 10.2514/1.I010877. EDN: UOMOQV.
Rubinovich E.Ya. Missile-Target-Defender Problem with Incomplete a priori Information // Dynamic Games and Applications (Special Issue). 2021. Vol. 9. № 17. P. 851–857. DOI: 10.1007/s13235-019-00297-0.
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.
García E., Casbeer D. W., Pachter M. Active Target Defense Differential Game with a Fast Defender // IET Control Theory and Applications. 2017. Vol. 17, № 11. P. 2985–2993. DOI: 10.1049/ietcta.2017.0302.
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. EDN: VOTPXS.
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. № 105529. 10 P. DOI: 10.1016/j.ast.2019.105529. EDN: IZLTJI.
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 out-comes // IEEE Transactions on Automatic Control. 2017. Vol. 62, № 3. P. 1451–1457. DOI: 10.1109/TAC.2016.2577619.
Галяев А.А., Самохин А.С., Самохина М.А. Моделирование отсрочки поимки цели в ADT-игре с использованием одного или двух защитников // Проблемы управления. 2024. № 2. 83–94. DOI: 10.25728/pu.2024.2.7. EDN: GZFMGO.
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: 10.1137/13094730120.
Palumbo N., Blauwkamp R., Lloyd J. Modern Homing Missile Guidance Theory and Techniques // Johns Hopkins APL Technical Digest. 2010. Vol. 29, № 1. P. 42–59.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Александр Сергеевич Самохин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Публикация статьи в журнале осуществляется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
