Dubins 车辆拦截移动目标的时间最优制导
最优化与控制
2020-12-23 v1
摘要
本文研究最小时间拦截问题（MTIP），即引导一辆 Dubins 车辆从具有规定初始朝向角的位置出发，以最小时间拦截一个移动目标。给出了 MTIP 解的若干几何性质，表明解路径必位于一个含 4 个候选者的充分族中。此外，建立了各候选者最优性的充要条件。当目标速度为常量时，利用几何性质，这 4 个候选者被转化为一类充分光滑实值函数。为计算全部 4 个候选者，开发了高效且鲁棒地求充分光滑实值函数所有零点的算法。由于常速目标下的 MTIP 等价于常漂移场中 Dubins 车辆的路径规划问题，开发此类算法也得以高效求解常漂移场中的最短 Dubins 路径。最后给出若干数值算例，展示并验证了本文的进展。
引用
@article{arxiv.2012.11855,
title = {Time-Optimal Guidance to Intercept Moving Targets by Dubins Vehicles},
author = {Yuan Zheng and Xueming Shao and Zheng Chen and Wenjie Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11855},
year = {2020}
}