ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТРАЕКТОРИИ ПОЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В УСЛОВИЯХ ПОЛНОЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Аннотация

Большинство методов прогнозирования поведения динамических систем основаны на использовании информации о параметрах их математических моделей. Однако проблемы нестационарности, нелинейности и неидентифицируемости моделей реальных сложных систем приводят к тому что, традиционные параметрические методы применимы на практике только тогда, когда достоверно известны параметры и структура моделей систем, а неопределенности при постановке задачи существенно ограничены. В статьеописывается оригинальный непараметрический метод прогнозирования траектории поле- та летательного аппарата в условиях полного отсутствия априорной информации о па- раметрах его математической модели динамики полета. Предлагаемый метод, в отличие от аналогичных широко известных, не использует логические или статистические вычис- ления и не требует своего предварительного обучения или длительной настройки. Он по- строен только на основе ретроспективного анализа нескольких последовательных значе- ний пространственных координат летательного аппарата и его сигналов управления, по- этому не подвержен влиянию модельных ошибок и может быть использован для прогнози- рования траектории полета летательного аппарата в условиях полной параметрической неопределенности даже в случае неидентифицируемости модели его динамики полета. Приведены результаты численного моделирования решения задачи прогнозирования тра- ектории полета беспилотного летательного аппарата наиболее распространенного типа квадрокоптера в условиях полной неопределенности параметров его математической мо- дели. Полученные результаты подтверждают работоспособность разработанного мето- да и показывают высокие характеристики точности решения задачи и скорости настрой- ки алгоритма. Описанный подход может быть использован для прогнозирования траекто- рии движения любого другого транспортного средства (автомобиля, водного судна и т.д.) при условии линеаризуемости его модели на наблюдаемом интервале времени и наличия информации о его сигналах управления. Практическая реализация описываемого непара- метрического метода совместно с традиционными параметрическими позволит повысить точность прогнозирования траектории полета и решить задачу высокоточной посадки беспилотного летательного аппарата на активно маневрирующее судно, в том числе, при возникновении различных критических ситуаций.