Countering improvised cruise missiles

Abstract

[ES] Dos configuraciones distintas para los sistemas de guiado y control son comparadas utilizando una formulación lineal cuadrática: una configuración separada y una configuración integrada. En cuanto al análisis de la configuración integrada, se emplean dos leyes de guiado y control del misil distintas: una ley de guiado y control con un lazo simple y una ley de guiado y control con un lazo doble. En ambas configuraciones del sistema integrado, los diseños presentan un bucle de realimentación completo en el sistema de guiado. Sin embargo, la configuración de doble lazo presenta un autopiloto con un lazo interior diseñado por separado del lazo exterior del sistema de guiado. El objetivo es probar que ambos enfoques integrados logran un rendimiento idéntico en la intercepción del misil durante la fase terminal si y solo si el número de comandos del sistema de guiado es igual al número de mandos disponibles. No obstante, el sistema integrado de doble lazo es preferible frente al sistema de lazo simple puesto que el doble lazo asegura la estabilidad interna del autopiloto, indistintamente de si el lazo exterior del sistema de guiado se encuentra activo o no. Por otra parte, se prueba que el rendimiento de los sistemas integrados es mejor que el rendimiento del misil con un diseño de los sistemas de guiado y control por separado. Las leyes de guiado y control se formulan utilizando un misil exo-atmosférico de doble control aerodinámico.

[EN] Two types of guidance and control designs are compared under a linear quadratic formulation: a separated approach and an integrated one. Analysing the integrated approach, two types of autopilot-guidance laws are explored: a single-loop and a two-loop configuration. In both cases, there is a full feedback on the guidance loop. However, the two-loop scheme presents an inner autopilot loop designed separately from the outer guidance loop. It is shown that both integrated schemes achieve identical end-game scenario performance if and only if the number of guidance commands is identical to the number of controllers. Hence, the integrated two-loop configuration is preferred since it ensures the inner stability of the airframe, whether the guidance loop is active or not. It is also proven that the performance of the integrated designs is higher than the one of the traditional separated approach. The guidance laws are illustrated using an exo-atmospheric dual control missile model.