基于噪声距离观测的空中目标包围与拦截

本文提出了一种利用噪声距离测量进行状态估计，以包围和拦截一名非合作性空中点质量目标的策略。该方法中，守卫器通过采用反同步(anti-synchronization)、3D“振动绳”轨迹，主动确保目标的可观测性，从而基于卡尔曼滤波实现快速的位置和速度估计。此外，设计了一种新型反目标控制器，使守卫器能够在考虑守卫器输入约束的前提下，实现从包围受保护目标到包围、拦截和中和敌对目标的自适应转换。针对保证的均匀可观测性，严格分析了状态估计误差的指数有界稳定性以及包围误差的收敛性。本文还展示了仿真结果和实际无人机实验，以进一步验证系统设计的有效性。