Mô hình mô phỏng bán tự nhiên hệ thống điều khiển ba kênh trên thiết bị bay sử dụng hệ thống dẫn đường kết hợp INS/GPS
9 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FMC.2026.142-151Từ khóa:
Thiết bị bay; Mô phỏng bán tự nhiên; Hardware-in-the-Loop; Hệ thống dẫn đường kết hợp INS/GPS; Hệ thống điều khiển.Tóm tắt
Bài báo trình bày việc xây dựng mô hình mô phỏng bán tự nhiên Hardware-in-the-Loop (HiL) cho hệ thống điều khiển ba kênh của thiết bị bay (TBB) sử dụng hệ dẫn đường tích hợp INS/GPS. Mô hình HiL được xây dựng trên cơ sở mô hình mô phỏng số hệ thống dẫn đường – điều khiển TBB đã được nhóm tác giả công bố trong các nghiên cứu trước đây, trong đó mô hình động lực học bay sáu bậc tự do (6DOF) được thực hiện trên Matlab/Simulink, còn các khối dẫn đường INS/GPS, bộ điều khiển autopilot và cơ cấu chấp hành được triển khai trên phần cứng thực và làm việc trong vòng kín thời gian thực. Hệ thống HiL được xây dựng nhằm kiểm chứng khả năng triển khai các thuật toán dẫn đường và điều khiển trên phần cứng trước khi thử nghiệm thực tế. Hiệu quả của mô hình được đánh giá thông qua việc so sánh kết quả giữa mô phỏng số và mô phỏng HiL đối với các tham số dẫn đường, tín hiệu phản hồi cánh lái, quỹ đạo bay và sai số điểm rơi của TBB. Kết quả cho thấy mô hình HiL có khả năng tái hiện chính xác hoạt động của hệ thống dẫn đường – điều khiển trong điều kiện thời gian thực, với mức độ tương đồng cao so với mô phỏng số. Kết quả nghiên cứu khẳng định tính khả thi của mô hình đề xuất trong nghiên cứu, kiểm chứng và hoàn thiện các hệ thống điều khiển TBB sử dụng dẫn đường INS/GPS trước khi triển khai thử nghiệm thực tế.
Tài liệu tham khảo
[1]. P. H. Zipfel, “Modeling and Simulation of Aerospace Vehicle Dynamics”, 3rd ed., American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA), Reston, Virginia, USA, pp. 25–48, (2014).
[2]. S. Chaudhuri, G. Venkatachalam and M. Prabhakar, “Hardware-in-loop simulation for missile guidance & control systems”, Defence Science Journal, Vol. 47, No. 3, pp. 343–357, (1997). DOI: https://doi.org/10.14429/dsj.47.4016
[3]. L. Hall and L. Ljunge, “The DS19, a new high performance guidance system”, Proceedings of the 14th ESA Symposium on European Rocket and Balloon Programmes and Related Research, Potsdam, Germany, pp. 421–428, (1999).
[4]. R. Dziekan, M. Wojciechowski, J. Kierski, D. Cieśliński and C. Szczepański, “Simulation model for hardware-in-the-loop tests of the ILR-33 AMBER rocket control system”, Sensors, Vol. 25, No. 13, pp. 4083–4105, (2025). DOI: 10.3390/s25134083. DOI: https://doi.org/10.3390/s25134083
[5]. T. T. Su et al., “Determining the launch angle for Type E coastal defense missiles”, Journal of Military Science and Technology Research, No. 70, pp. 22–28, (2020).
[6]. N. V. Khoi et al., “Method for correcting the trajectory of the improved 9M22Y rocket artillery projectile”, Journal of Military Science and Technology Research, No. 58, pp. 3–13, (2018).
[7]. N. T. Yen et al., “Developing a guidance algorithm based on combining INS/GPS for the 9M22Y guided rocket artillery projectile”, Journal of Military Science and Technology Research, No. 04, pp. 207–217, (2019).
[8]. Long, H. V., Thuan, T. D., Vinh, N. Q., & Anh, N. D. “Enhancing the accuracy of position and speed parameter determination for carrying devices through artificial neural networks”. Journal of Military Science and Technology, CAPITI, pp. 182-188, (2024).
[9]. N. Q. Vinh, “INS/GPS integration system using street return algorithm and compass sensor”, Procedia Computer Science, Vol. 103, (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.procs.2017.01.030
