Построение комплекса программ, моделирующих наведение зенитных управляемых ракет
Аннотация
Система Wolfram Mathematica представляет собой весьма эффективное средство, способное осуществлять моделирование функционирования сложных систем различного, в том числе, военного назначения. Она позволяет выводить результаты моделирования в численном и в аналитическом виде, строить графики и анимационные ролики. Однако к недостаткам этой системы относится невозможность ввода и вывода данных в стандартном интерфейсе и построения комплексов программ, переключение между которыми осуществлялось бы с использованием привычных пользователю элементов интерфейса. Однако имеется возможность включать документы, созданные в системе Wolfram Mathematica в состав проекта, реализованного средствами языка C#. Это позволяет избавиться от указанного недостатка. Расчеты осуществляются средствами системы Mathematica, а интерфейс программы является стандартным интерфейсом приложения Windows. При этом возможен вывод созданных системой Mathematica графиков и диаграмм.
Особенно эффективным использование данной технологии является при моделировании сложных систем, которые могут функционировать различным образом в различных условиях. В этом случае требуется использование различных документов Wolfram Mathematica, при этом выбор требуемого осуществляется с использованием стандартных средств интерфейса языка C#.
В предлагаемой работе данный подход реализован на примере разработки комплекса программ, моделирующих процесс наведения на цель зенитной управляемой ракеты различными методами. При этом для каждого метода наведения используется своя форма для ввода данных и вывода результатов моделирования. Такой комплекс может использоваться в ходе научных исследований и в учебном процессе военных и гражданских вузов.
Литература
2. Gong X., Chen W., Chen Z., Yuan W. Closed-Form Solutions of Miss Distance for Higher-Order Guidance System. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2024;60(2):2331-2349. https://doi.org/10.1109/TAES.2024.3353717
3. Sozinov P.A., Gorevich B.N. An analytical model of motion of a medium-range (long-range) surface-to-air missile. Vestnik Koncerna VKO "Almaz-Antej" = Journal of "Almaz-Antey" Air and Space Defence Corporation. 2023;(1):14-38. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.38013/2542-0542-2023-1-14-38
4. Sozinov P.A., Gorevich B.N. Kinematic analysis of proportional navigation methods as applicable to surface-to-air missile guidance to a ballistic target. Vestnik Koncerna VKO "Almaz-Antej" = Journal of "Almaz-Antey" Air and Space Defence Corporation. 2022;(2):74-92. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.38013/2542-0542-2022-2-74-92
5. Jevanshirov P.F., Molokanov K.V. Improving accuracy of surface-to-air missile guidance in the area of homing. Vestnik Koncerna VKO "Almaz-Antej" = Journal of "Almaz-Antey" Air and Space Defence Corporation. 2015;(1):55-58. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: TLMJML
6. Do Q.T. Improving the accuracy of the anti-aircraft missile homing system by using a proportional differential regulator in stabilization system. Symbol of Science. 2023;(3-1):21-29. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: WSFCOK
7. Pham Q.P., Filimonov N.B. Computer analysis of efficiency of cruise missile homing methods on maneuvering aerial targets. Mekhatronika, avtomatika i robototekhnika. 2022;(9):17-22. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.26160/2541-8637-2022-9-17-22
8. Kuchin A.A., Gorbunov S.A., Hadur A.A., Parfenov K.V. Mathematical model of the guidance process of a missile with an active radar homing device at a group air target conssistiting of a pair of helicopters. Vestnik Yaroslavskogo vysshego voennogo uchilishcha protivovozdushnoj oborony. 2021;(1):43-48. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: PQQNBR
9. Burenko E.A. Mathematical model control loop guidance system of radio beam riding. Trudy MAI. 2023;(132):18. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: URFOAW
10. Aliyeva G.V.G., Agamaliev R.M.O. Research of extreme work regime of semi-active system for homing of guided missiles. Trudy MAI. 2024;(136):16. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: WNAHQO
11. Zhang Y., Fan Y., Sun M., et al. Practical Integrated Guidance and Control for the High-Speed Anti-Ship Missile to Counter Switching Targets Under a Short Time-to-go Condition. International Journal of Aeronautical and Space Sciences. 2022;23:143-156. https://doi.org/10.1007/s42405-021-00422-7
12. Huang J., Wu P., Li X. Research on Dynamically Corrective Hit Probability Model of Anti-air Missile Integrated in War Game System. Engineering Letters. 2022;30(2):757-763. Available at: https://www.engineeringletters.com/issues_v30/issue_2/EL_30_2_40.pdf (accessed 30.01.2024).
13. Sun X., Gao M., Zhou X., Lv J., Tian F., Qiao Z. Guidance Simulation and Experimental Verification of Trajectory Correction Mortar Projectile. IEEE Access. 2021;9:15609-15622. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3052883
14. Prasad K., Keerthana P., Firoz S., Akhila G., Bandhavi D. Design and Analysis of Missile Control Effectiveness, Visualized through MATLAB. In: Kumar A., Mozar S., Haase J. (eds.) Advances in Cognitive Science and Communications. ICCCE 2023. Cognitive Science and Technology. Singapore: Springer; 2023. p. 969-978. https://doi.org/10.1007/978-981-19-8086-2_91
15. Yang S., Ma J., Lu J., Li D. Research on Integration Technology of Guidance and Fuze for Air Defense Missile. In: Jia Y., Zhang W., Fu Y., Wang J. (eds.) Proceedings of 2023 Chinese Intelligent Systems Conference. CISC 2023. Lecture Notes in Electrical Engineering. Vol. 1091. Singapore: Springer; 2023. p. 151-161. https://doi.org/10.1007/978-981-99-6886-2_14
16. Bużantowicz W. Matlab Class for Rapid Visualization of Missile-Target Engagement Scenarios. Problemy Mechatroniki: Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa. 2023;14(4):23-36. https://doi.org/10.5604/01.3001.0054.1646
17. Wang X., Wu D., He J., Zhang J., Li S. Chattering-free discrete-time sliding mode control for integrated missile guidance and control system. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering. 2022;237(7):1546-1556. https://doi.org/10.1177/09544100221131212
18. Deng T., Huang H., Fang Y., Yan J., Cheng H. Reinforcement learning-based missile terminal guidance of maneuvering targets with decoys. Chinese Journal of Aeronautics. 2023;36(12):309-324. https://doi.org/10.1016/j.cja.2023.05.028
19. Bhattacharjee D., Chakravarthy A., Subbarao K. Nonlinear model predictive control and collision-cone-based missile guidance algorithm. Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2021;44(8):1481-1497. https://doi.org/10.2514/1.G005879
20. Moon G.H., Tahk M.J., Han D.H., et al. Generalized Polynomial Guidance for Terminal Velocity Control of Tactical Ballistic Missiles. International Journal of Aeronautical and Space Sciences. 2021;22:163-175. https://doi.org/10.1007/s42405-020-00291-6
21. Tao F., et al. Robust Finite-Time Control for Guidance Law with Uncertainties in Missile Dynamics. Journal of Aerospace Technology and Management. 2024;16:e0524. https://doi.org/10.1590/jatm.v16.1324
22. Seidametova Z. Combining Programming and Mathematics through Computer Simulation Problems. CEUR Workshop Proceedings. 2020;2732:869-880. Available at: https://ceur-ws.org/Vol-2732/20200869.pdf (accessed 30.01.2024).
23. Kristalinskii V.R., Konstantinov G.V. On simulation of antiaircraft guided missile guidance methods using the Wolfram Mathematica system. Sistemy komp'yuternoj matematiki i ih prilozheniya = Computer Mathematics Systems and Their Applications. 2020;(21);52-58. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: ZKVRNB
24. Kristalinskii V.R., Chernyi S.N. On Modeling Homing Missile Guidance Methods in the Wolfram Mathematica System. Modern Information Technologies and IT-Education. 2020;16(3):686-694. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.25559/SITITO.16.202003.686-694
25. Kristalinskii V.R., Kristalinskii R.E. Solving Mathematical Physics Problems in the Wolfram Mathematica System. Modern Information Technologies and IT-Education. 2019;15(4):981-991. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.25559/SITITO.15.201904.981-991
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Редакционная политика журнала основывается на традиционных этических принципах российской научной периодики и строится с учетом этических норм работы редакторов и издателей, закрепленных в Кодексе поведения и руководящих принципах наилучшей практики для редактора журнала (Code of Conduct and Best Practice Guidelines for Journal Editors) и Кодексе поведения для издателя журнала (Code of Conduct for Journal Publishers), разработанных Комитетом по публикационной этике - Committee on Publication Ethics (COPE). В процессе издательской деятельности редколлегия журнала руководствуется международными правилами охраны авторского права, нормами действующего законодательства РФ, международными издательскими стандартами и обязательной ссылке на первоисточник.
Журнал позволяет авторам сохранять авторское право без ограничений. Журнал позволяет авторам сохранить права на публикацию без ограничений.
Издательская политика в области авторского права и архивирования определяются «зеленым цветом» в базе данных SHERPA/RoMEO.
Все статьи распространяются на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная, которая позволяет другим использовать, распространять, дополнять эту работу с обязательной ссылкой на оригинальную работу и публикацию в этом журналe.
