17、无人机能量优化航点跟踪与避障制导律研究

无人机能量优化航点跟踪与避障制导律研究

1 数值模拟对比

1.1 与 P2POGL - 1 的对比

在数值模拟中，对所提出的制导律与 P2POGL - 1 进行了对比，主要比较了平均脱靶距离和通过角误差这两个指标，具体结果如下表所示：
| 指标 | P2POGL - 1 | 提出的制导律 |
| — | — | — |
| 平均脱靶距离 | 0.1901m | 0.1771m |
| 平均通过角误差 | 0.0398° | 0.0239° |

从表中数据可以看出，所提出的制导律在平均脱靶距离和平均通过角误差这两个方面都优于 P2POGL - 1。并且，在能耗方面，所提出的制导律相比 P2POGL - 1 能减少超过 25%的能耗。这意味着使用所提出的制导律引导的无人机预计比 P2POGL - 1 引导的无人机具有更长的续航时间。

1.2 自动驾驶仪动力学补偿效果对比

为了展示在制导律设计中考虑自动驾驶仪滞后的优势，对 OWFGL - 1 和 OWFGL - 0 在不同条件下的性能进行了比较。
- 不同时间滞后（固定速度 V = 30m/s） ：研究了在不同时间滞后 τa = 0.5s、1s、2s 时的性能。模拟结果包括无人机飞行轨迹、飞行角轮廓、实现的加速度和能耗。从模拟结果可知，两种制导律都能在一定程度上使无人机到达期望的航点。虽然 OWFGL - 1 的记录通过角误差比 OWFGL - 0 小，但两种制导律都满足到达角约束。不过，OWFGL - 1 实现的加速度比 OWFGL - 0 更平滑，而 OWFGL - 0 的制导命令在经过航点时会出