Preview

Мехатроника, автоматизация, управление

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Противодействие алгоритму наведения атакующего в игре трех игроков

https://doi.org/10.17587/mau.25.575-584

Аннотация

Рассматривается игра трех игроков на плоскости — атакующего, цели и защитника (ADT-игра). Динамика атакующего описывается простыми движениями, а цель и защитник движутся по прямым траекториям. При этом в модели игры атакующий получает информацию об окружающей обстановке по акустическому каналу, в котором цель и защитник излучают некоторые сигналы, а область видимости этого канала ограничена конусом. Задача атакующего заключается в перехвате цели, а задача коалиции цель—защитник состоит в том, чтобы максимально отсрочить перехват, воздействуя на приемный канал атакующего. В процессе погони атакующий использует закон пропорционального наведения и различные алгоритмы оценки пеленга цели, которые считаются известными коалиции цель—защитник. Исследуется поведение системы при использовании известного и перспективного интеллектуального алгоритма наведения. Для каждого случая ставится оптимизационная задача по углу выпуска защитника с целью увеличить время перехвата, проводится моделирование динамики всех игроков и различных траекторных способов движения защитника в условиях бесшумового и зашумленного каналов наблюдений, сравниваются полученные результаты.

Об авторах

А. П. Потапов
Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
Россия

математик

г. Москва



А. А. Галяев
Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
Россия

д-р техн. наук, чл. корр. РАН, гл. науч. сотр.

г. Москва



Список литературы

1. Верба В. С., Меркулов В. И., Закомолднин Д. В. Проблемы перехвата высокоскоростных летательных аппаратов, маневрирующих по сложным законам. Часть 1. Особенности применения высокоскоростных летательных аппаратов, усложняющие их перехват // Успехи современной радиоэлектроники. 2024. Т. 78, № 3. С. 5—12.

2. Girard A. R., Kabamba P. T. Proportional Navigation: Optimal Homing and Optimal Evasion // SIAM Review. 2015. Vol. 57, N. 4. P. 611—624.

3. Рубинович Е. Я. Дифференциаьная игра преследования-уклонения двух целей сограничением на разворот преследователя // Известия ЮФУ. Технические науки. 2018. № 1. С. 118—128.

4. Рубинович Е. Я. О расширении класса программных управлений уклонения в простейшей двухкритериальной игре преследования двух целей // Мехатроника, автоматизация, управление. 2019. № 9. С. 524—531.

5. Галяев А. А., Лысенко П. В., Рубинович Е. Я. Об одной задаче субоптимального перехвата случайно движущейся цели // Актуальные проблемы защиты и безопасности. Труды XXV Всеросс. науч.-практ. конф. 2022. С. 91—92.

6. Галяев А. А., Насонов И. А., Медведев А. И. Нейросетевой алгоритм перехвата машиной Дубинса целей, движущихся по известным траекториям // Автоматика и телемеханика. 2023. № 3. С. 3—21.

7. Меркулов В. И., Харьков В. П. Синтез закона управления системы перехвата высокоскоростных высокоманевренных воздушных целей // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2017. № 10. С. 3—8.

8. Galyaev A. A., Lysenko P. V., Rubinovich E. Y. Optimal Stochastic Control in the Interception Problem of a Randomly Tacking Vehicle // Mathematics. 2021. Vol. 9, N. 19. P. 2386.

9. Li Y., Wang X., Ding Z. Multi-Target Position and Velocity Estimation Using OFDM Communication Signals // IEEE Transactions on Communications. 2020. Vol. 68, N. 2. P. 1160—1174.

10. Kalman R. E. A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems // Transactions of the ASME—Journal of Basic Engineering. 1960. P. 35—45.

11. Julier S. J., Uhlmann J. K. Unscented Filtering and Nonlinear Estimation // Proceedings of the IEEE. 2004. Vol. 92, N. 3. P. 401—402.

12. Song F., Li Y., Cheng W. et al. An Improved Kalman Filter Based on Long Short-Memory Recurrent Neural Network for Nonlinear Radar Target Tracking // Wireless Communications and Mobile Computing. 2022. P. 10.

13. Coskun H., Achilles F., DiPietro R. et al. Long ShortTerm Memory Kalman Filters: Recurrent Neural Estimators for Pose Regularization // 2017 IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV). 2017. P. 5525—5533.

14. Alyanak E., Venkayya V., Grandhi R., Penmetsa R. Structural response and optimization of a supercavitating torpedo // Finite Elements in Analysis and Design. 2005. Vol. 41, N. 6. P. 563—582.

15. Yeh F.-K., Cheng K.-Y., Fu L.-C. Variable structurebased nonlinear missile guidance/autopilot design with highly maneuverable actuators // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2004. Vol. 12, N. 6. P. 944—949.

16. Liang L., Deng F., Peng Zh. et al. A differential game for cooperative target defense // Automatica. 2019. Vol. 102. P. 58—71.

17. Васильев С. Н., Галяев А. А., Залетин В. В. и др. Совместное использование мехатронных систем для организации эффективного противодействия скоординированному действию торпед противника // Мехатроника, автом атизация, управление. 2022. № 4. C. 197—208.

18. Бузиков М. Э., Васильев С. Н., Галяев А. А. и др. Модель группового противодействия системе самонаведения // Материалы конф. "Управление в морских системах" (УМС-2022). СПб: АО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор", 2022. С. 95—97.

19. Cho H., Shin M., Lee J. et al. A study of the effectiveness analysis for survivability of a surface warship from a torpedo attack // Journal of Simulation. 2019. Vol. 13, N. 4. P. 304—315.

20. Галяев A. A., Самохин А. С., Самохина М. А. Моделирование отсрочки поимки цели в ADT-игре с использованием одного или двух защитников // Проблемы управления. 2024. № 2. С. 83—94.

21. Суздаль В. Г., Абчук В. А. Поиск объектов. М.: Советское радио, 1977. 334 с.


Рецензия

Для цитирования:


Потапов А.П., Галяев А.А. Противодействие алгоритму наведения атакующего в игре трех игроков. Мехатроника, автоматизация, управление. 2024;25(11):575-584. https://doi.org/10.17587/mau.25.575-584

For citation:


Potapov A.P., Galyaev A.A. Countermeasures Against the Attacker’s Homing Algorithm in a Game of Three Players. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2024;25(11):575-584. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.25.575-584

Просмотров: 187


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)