Bài viết trình bày mô tả toán học một số quỹ đạo mục tiêu sử dụng trong quá trình huấn luyện ở các đại đội pháo phòng không hiện nay. Hai quỹ đạo mục tiêu điển hình là quỹ đạo bay thẳng và quỹ đạo bay vòng được xây dựng. Thông số mục tiêu cụ thể được trích xuất từ các tổ hợp phòng không tầm thấp, sau đó đưa vào tính toán mô phỏng trực quan.
Trang 1MỘT SỐ QUỸ ĐẠO MỤC TIÊU PHỤC VỤ MÔ PHỎNG HUẤN
LUYỆN TRONG CÁC ĐẠI ĐỘI PHÁO PHÒNG KHÔNG 37MM-2N
TÁC CHIẾN NGÀY VÀ ĐÊM
Tóm tắt: Bài báo trình bày mô tả toán học một số quỹ đạo mục tiêu sử dụng
trong quá trình huấn luyện ở các đại đội pháo phòng không hiện nay Hai quỹ đạo
mục tiêu điển hình là quỹ đạo bay thẳng và quỹ đạo bay vòng được xây dựng Thông
số mục tiêu cụ thể được trích xuất từ các tổ hợp phòng không tầm thấp, sau đó đưa
vào tính toán mô phỏng trực quan Các mô tả quỹ đạo này đóng vai trò quan trọng,
làm đầu vào đặt cho hệ thống bám sát hoạt động, hỗ trợ hiệu quả cho quá trình huấn
luyện thực tế
Từ khóa: Quỹ đạo mục tiêu; Bay thẳng; Bay vòng; Pháo phòng không
1 MỞ ĐẦU
Trong các tổ hợp phòng không tầm thấp trang bị cho các đại đội pháo phòng
không hiện nay, quá trình huấn luyện thường được thực hiện với các mục tiêu mô
phỏng Theo đó quỹ đạo mục tiêu điển hình được xây dựng, tính toán góc mục tiêu
để đưa vào hệ truyền động bám của các đài quan sát [3] Trong [4] động học của
mục tiêu đã được khảo sát đầy đủ với rất nhiều thủ đoạn bay, theo đó một số quỹ
đạo bay điển hình đã được xây dựng Để thuận lợi cho công tác huấn luyện chiến
đấu ở cấp đại đội, quỹ đạo mục tiêu bay thẳng và bay vòng tròn với vận tốc và độ
cao không đổi đã được tích hợp vào các tổ hợp phòng không tầm thấp [1] Dựa trên
một số bài huấn luyện thực tế đang triển khai trong các đại đội PPK 37mm 2 nòng
quỹ đạo bay được thể hiện trong bảng 1 [2]
Trong bảng 1, D 0 là cự ly ban đầu, θ 1t0 là góc hướng ở thời điểm bắt được mục
tiêu M; P là hình chiếu của cự ly lên phẳng phẳng hướng Ở kịch bản thứ nhất,
mục tiêu bay thẳng vào trận địa từ cự ly và góc hướng ban đầu D 0 , θ 1t0, sau đó bay
ra Ở kịch bản thứ hai, ban đầu mục tiêu bay thẳng, khi bay đến vị trí tại đó hình
chiếu của véc-tơ cự ly D có giá trị bằng P thì mục tiêu chuyển sang bay vòng tròn
Bảng 1 dưới đây mô tả thông số của mục tiêu mô phỏng được trích xuất từ tổ
hợp phòng không tầm thấp biên chế trong các đại đội pháo phòng không hiện nay
[1], [2]
Bảng 1 Thông số mô phỏng mục tiêu
Quỹ đạo bay Cự ly
(m)
Góc hướng
(ly giác)
Độ cao
(m)
P
(m)
Vận tốc
(m/s)
Đường thẳng
-Đường tròn
Trang 2vụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ngày và đêm
ph
góc bám hư
m
th
đến h
Bài báo trình bày
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ngày và đêm
phỏng trực quan
góc bám hư
mục ti
M
thẳng v
ến h
Từ h
Xác đ
M
Bài báo trình bày
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ngày và đêm
ỏng trực quan
góc bám hư
ục tiêu c
Mục ti
ẳng vào tr
ến hình chi
ừ h
Xác đ
Mặt khác:
Bài báo trình bày
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ngày và đêm
ỏng trực quan
góc bám hư
êu c
ục tiêu xu
ào tr
ình chi
ừ hình
M
Xác định vận tốc của mục ti
ặt khác:
Bài báo trình bày
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ngày và đêm
ỏng trực quan
góc bám hướng
êu của
2 MÔ T
êu xu
ào trận địa với độ cao
ình chiếu của đ
ình 1
0
M
ịnh vận tốc của mục ti
v v v v v v
ặt khác:
Bài báo trình bày
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
Các t
ỏng trực quan
ớng
ủa đài quan sát
2 MÔ T
êu xuất phát từ vị trí
ận địa với độ cao
ếu của đ
Hình
ta tính đư
0
ịnh vận tốc của mục ti
v v v v v v
ặt khác: θ 1t1
ON
Bài báo trình bày
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
Các t ỏng trực quan Nh
ớng của
đài quan sát
2 MÔ T
V
ất phát từ vị trí
ận địa với độ cao
ếu của đ
Hình
ta tính đư
ịnh vận tốc của mục ti
v v v v v v
1t1 =
ON
Bài báo trình bày thu
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
Các thông s Nhờ
ủa m đài quan sát
2 MÔ T
VỚI VẬN TỐC V
ất phát từ vị trí
ận địa với độ cao
ếu của đư
Hình 1.
ta tính đư
ịnh vận tốc của mục ti
v v v v v v
= θ 1t0
1
0
ON
thu
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
hông s
ờ mô t mục ti đài quan sát
2 MÔ TẢ MỤC TI
ỚI VẬN TỐC V
ất phát từ vị trí
ận địa với độ cao
ường bay mục ti
Mô t
ta tính được:
ịnh vận tốc của mục ti
v v v v v v
1t0
-1
0
ON
thuật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
hông số
mô t
ục ti đài quan sát trong quá trình
Ả MỤC TI
ỚI VẬN TỐC V
ất phát từ vị trí
ận địa với độ cao
ờng bay mục ti
Mô tả mục ti
ợc:
ịnh vận tốc của mục ti
T
v v v v v v
- γ
ật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ố của
mô tả toán h
ục tiêu đư trong quá trình
Ả MỤC TI
ỚI VẬN TỐC V
ất phát từ vị trí
ận địa với độ cao
ờng bay mục ti
ả mục ti
ịnh vận tốc của mục ti
T
v v v v v v
ật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ủa toán h
êu đư trong quá trình
Ả MỤC TI
ỚI VẬN TỐC V
ận địa với độ cao H và v
ờng bay mục ti
ả mục ti
ịnh vận tốc của mục tiêu:
ật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ủa mục ti toán học đ
êu được tính toán cụ thể, l trong quá trình
Ả MỤC TIÊU BAY THEO ĐƯ
ỚI VẬN TỐC V
và v ờng bay mục ti
ả mục tiêu chuy
êu:
Þ
ật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ục ti
ọc đ
ợc tính toán cụ thể, l trong quá trình
ÊU BAY THEO ĐƯ
ỚI VẬN TỐC VÀ Đ
0 M0 M0 M0
và vận tốc ờng bay mục tiêu là ON
êu chuy
Þ
ật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ục tiêu c
ọc đường bay của mục ti
ợc tính toán cụ thể, l trong quá trình
ÊU BAY THEO ĐƯ
À Đ
0 M0, M0, M0
ận tốc
êu là ON
êu chuy
Þ
ật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
êu cụ thể tro ờng bay của mục ti
ợc tính toán cụ thể, l trong quá trình hu
ÊU BAY THEO ĐƯ
À ĐỘ CAO KHÔNG ĐỔI
0 M0, M0, M0
ận tốc v
êu là ON
êu chuyển động theo đ
ật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ụ thể tro ờng bay của mục ti
ợc tính toán cụ thể, l
huấn luyện thực tế
ÊU BAY THEO ĐƯ
Ộ CAO KHÔNG ĐỔI
0 M0, M0, M0
v không đ
êu là ON1
ển động theo đ
ật toán tạo quỹ đạo mục ti
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo ph
ụ thể tro ờng bay của mục ti
ợc tính toán cụ thể, l
ấn luyện thực tế
ÊU BAY THEO ĐƯ
Ộ CAO KHÔNG ĐỔI
0 M0, M0, M0
không đ
1 =
ển động theo đ
ật toán tạo quỹ đạo mục tiêu
ụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo phòng không 37mm
ụ thể trong b ờng bay của mục ti
ợc tính toán cụ thể, l
ấn luyện thực tế
ÊU BAY THEO ĐƯ
Ộ CAO KHÔNG ĐỔI
M x y z , c
không đ
= P (hình
ển động theo đ
êu bay th òng không 37mm
ng b ờng bay của mục ti
ợc tính toán cụ thể, làm
ấn luyện thực tế
ÊU BAY THEO ĐƯ
Ộ CAO KHÔNG ĐỔI
cự ly không đổi (hình
ển động theo đ
sin cos 0 T
bay th òng không 37mm
ng bảng 1.1 ờng bay của mục ti
àm
ấn luyện thực tế
ÊU BAY THEO ĐƯỜNG THẲNG
Ộ CAO KHÔNG ĐỔI
ly D
ổi; k (hình 1
ển động theo đư
sin cos 0 T
bay th òng không 37mm ảng 1.1 ờng bay của mục tiêu, các góc bám t
àm góc đ
ấn luyện thực tế
ỜNG THẲNG
Ộ CAO KHÔNG ĐỔI
D 0
; kho 1)
ường thẳng
bay thẳng v òng không 37mm ảng 1.1
êu, các góc bám t góc đ
ỜNG THẲNG
Ộ CAO KHÔNG ĐỔI
và góc hư hoảng cách từ gốc tọa độ
ờng thẳng
ẳng v òng không 37mm ảng 1.1 đư
êu, các góc bám t góc đặt cho hệ bám góc
ỜNG THẲNG
Ộ CAO KHÔNG ĐỔI
và góc hư ảng cách từ gốc tọa độ
ờng thẳng
ẳng và bay vòng òng không 37mm
được tính toán mô
êu, các góc bám t
ặt cho hệ bám góc
ỜNG THẲNG
và góc hư ảng cách từ gốc tọa độ
ờng thẳng
à bay vòng òng không 37mm-2N tác chi
ợc tính toán mô
êu, các góc bám t
ặt cho hệ bám góc
ỜNG THẲNG
và góc hướng ảng cách từ gốc tọa độ
ờng thẳng
à bay vòng 2N tác chi
ợc tính toán mô
êu, các góc bám t
ặt cho hệ bám góc
ớng
ảng cách từ gốc tọa độ
à bay vòng 2N tác chi
ợc tính toán mô
êu, các góc bám t
ặt cho hệ bám góc
θ 1t0
ảng cách từ gốc tọa độ
à bay vòng ph 2N tác chi
ợc tính toán mô
êu, các góc bám tầm v
ặt cho hệ bám góc
1t0, bay ảng cách từ gốc tọa độ
phục 2N tác chiến
ợc tính toán mô
ầm và
ặt cho hệ bám góc
bay ảng cách từ gốc tọa độ
(1)
(2)
ục
ến
ợc tính toán mô
à
ặt cho hệ bám góc
bay ảng cách từ gốc tọa độ
)
)
Trang 3trong trư
th
giá tr
Đồ thị trực quan cho thấ
định
Do đó:
V
Thay (
V
trong trư
Nh
thời điểm
giá tr
ồ thị trực quan cho thấ
M
ịnh
Do đó:
Vị trí mục ti
Thay (
Với tham s
trong trư
Nhận xét:
ời điểm
giá trị lớn nhất
ồ thị trực quan cho thấ
Mục ti
Do đó:
1 1t 1 0t
ị trí mục ti
Thay (2.1
M
i tham s
trong trường hợp n
θ 1t0
x M y M z M
ận xét:
ời điểm
ị lớn nhất
ồ thị trực quan cho thấ
ục tiêu bay th
1 1t 1 0t
ị trí mục ti
x x v t y y v t z z v t
2.1), (
M
i tham s
ờng hợp n
1t0 = π
15,800 47, 438 0
ận xét:
ời điểm t = 188,679s
ị lớn nhất
ồ thị trực quan cho thấ
êu bay th
0 M0 M0 M0
1 1t 1 0t
ị trí mục tiêu trong h
x x v t y y v t z z v t
), (2.2
i tham số mục ti
ờng hợp n
= π rad;
15,800 47, 438 0
ận xét: M
t = 188,679s
ị lớn nhất
ồ thị trực quan cho thấ
3
êu bay th
0 M0, M0, M0
1 1t 1 0t
êu trong h
x x v t y y v t z z v t
2.2
ố mục ti ờng hợp n
rad;
15,800 47, 438 0
Hình
Mục ti
t = 188,679s
ị lớn nhất Khi bay qua đ
ồ thị trực quan cho thấ
MÔ T VỚI VẬN TỐC V
êu bay th
0 M0, M0, M0
arccos
êu trong h
x x v t y y v t z z v t
2.2) và (
ố mục ti ờng hợp này
rad; θ
15,800 47, 438 0
Hình
ục tiêu bay th
t = 188,679s
Khi bay qua đ
ồ thị trực quan cho thấ
MÔ T
ỚI VẬN TỐC V
êu bay thẳng v
0 M0, M0, M0
arccos
êu trong h
x x v t y y v t z z v t
) và (2.3
ố mục tiêu
ày đư
θ 1t1
15,800 47, 438 0
T
Hình 2
êu bay th
t = 188,679s m
Khi bay qua đ
ồ thị trực quan cho thấ
MÔ TẢ
ỚI VẬN TỐC V
ẳng vào tr
0 M0, M0, M0
arccos
êu trong hệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
2.3
êu mô ph được thể hiện nh
= 0,322
15,800 47, 438 0
T
=
2 Qu
êu bay th mục ti Khi bay qua đ
ồ thị trực quan cho thấy góc hư
Ả M
ỚI VẬN TỐC V
ẳng vào tr
M x y z có c
arccos
ệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
2.3) vào (
mô ph
ợc thể hiện nh
= 0,322
15,800 47, 438 0
0 9500 350
Quỹ đạo bay thẳng v
êu bay th
ục ti Khi bay qua đ
y góc hư
MỤC TI
ỚI VẬN TỐC V
ào trận địa với độ cao
có cự ly
0
P
ệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
) vào (
mô ph
ợc thể hiện nh
= 0,322
15,800 47, 438 0
0 9500 350
ỹ đạo bay thẳng v
êu bay thẳng v
ục tiêu Khi bay qua đỉnh trận địa, góc h
y góc hư
ỤC TI
ỚI VẬN TỐC V
ận địa với độ cao
ự ly
0
P
ệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
) vào (2.4
mô phỏng
ợc thể hiện nh
= 0,322 rad
15,800 47, 438 0T
0 9500 350
ỹ đạo bay thẳng v
ẳng v
êu trên đ ỉnh trận địa, góc h
y góc hướng
ỤC TIÊU BAY THEO ĐƯ
ỚI VẬN TỐC V
ận địa với độ cao
ự ly D 0
P
ệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
2.4):
ỏng trong b
ợc thể hiện nh
rad; M
15,800 47, 438 0T (m/s)
0 9500 350
ỹ đạo bay thẳng v
ẳng vào tr trên đ ỉnh trận địa, góc h ớng và góc t
ÊU BAY THEO ĐƯ
ỚI VẬN TỐC VÀ M
ận địa với độ cao
0 và góc hư
ệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
trong b
ợc thể hiện như hình
; M0
(m/s)
0 9500 350
ỹ đạo bay thẳng v
ào trận địa với vận tốc v trên đỉnh
ỉnh trận địa, góc h
và góc t
ÊU BAY THEO ĐƯ
À MỤC TI
ận địa với độ cao
và góc hư
ệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
trong b hình (0m, 9500m, 350m)
(m/s)
0 9500 350 T
ỹ đạo bay thẳng v
ận địa với vận tốc v ỉnh tr
ỉnh trận địa, góc h
và góc t
ÊU BAY THEO ĐƯ
ỤC TI
ận địa với độ cao
và góc hư
ệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
trong bảng hình 2 (0m, 9500m, 350m)
0 9500 350 T+
ỹ đạo bay thẳng và các góc c
ận địa với vận tốc v trận địa, góc h ỉnh trận địa, góc h
và góc tầm đều có đặc tính tốt
ÊU BAY THEO ĐƯ
ỤC TI
ận địa với độ cao H
và góc hướng
ệ tọa độ cố định mặt đất
x x v t y y v t z z v t
ảng
2
(0m, 9500m, 350m)
+ 15,800 47, 438 0
à các góc c
ận địa với vận tốc v
ận địa, góc h ỉnh trận địa, góc h
ầm đều có đặc tính tốt
ÊU BAY THEO ĐƯ
ỤC TIÊU KHÔNG Đ
H và v
ớng
x x v t y y v t z z v t
ảng 1, qu (0m, 9500m, 350m)
15,800 47, 438 0
à các góc c
ận địa với vận tốc v
ận địa, góc h ỉnh trận địa, góc hướng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ầm đều có đặc tính tốt
ÊU BAY THEO ĐƯ
ÊU KHÔNG Đ
và v
ớng θ
M x y z
x x v t y y v t z z v t
, qu (0m, 9500m, 350m)
15,800 47, 438 0
à các góc c
ận địa với vận tốc v
ận địa, góc h ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ầm đều có đặc tính tốt
ÊU BAY THEO ĐƯ
ÊU KHÔNG Đ
và vận tốc
θ 1t0
M x y z
x x v t y y v t z z v t
0
0
P
P
, quỹ đạo v (0m, 9500m, 350m)
15,800 47, 438 0
à các góc của mục ti
ận địa với vận tốc v
ận địa, góc hư ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ầm đều có đặc tính tốt
ÊU BAY THEO ĐƯỜNG TR
ÊU KHÔNG Đ
ận tốc Gọi k
M x y z
0
0
P
P
ỹ đạo v (0m, 9500m, 350m)
15,800 47, 438 0
ủa mục ti
ận địa với vận tốc v
ướng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ầm đều có đặc tính tốt
ỜNG TR
ÊU KHÔNG Đ
ận tốc v
ọi k
M x y z
P
P
ỹ đạo v (0m, 9500m, 350m)
15,800 47, 438 0
ủa mục ti
ận địa với vận tốc và đ
ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ầm đều có đặc tính tốt
ỜNG TR
ÊU KHÔNG Đ
v từ điểm xuất phát xác
ọi kho
M x y z
ỹ đạo và góc c
15,800 47, 438 0
ủa mục ti
à độ cao không đổi Ở ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ầm đều có đặc tính tốt
ỜNG TRÒN
ÊU KHÔNG ĐỔI
ừ điểm xuất phát xác hoảng cách từ gốc tọa
M x y z :
à góc c
15,800 47, 438 0
ủa mục tiêu
ộ cao không đổi Ở ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ầm đều có đặc tính tốt
ÒN
ỔI
ừ điểm xuất phát xác ảng cách từ gốc tọa
à góc của mục
15,800 47, 438 0 T t
êu
ộ cao không đổi Ở ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ÒN
ừ điểm xuất phát xác ảng cách từ gốc tọa
ủa mục
15,800 47, 438 0T t
ộ cao không đổi Ở ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ừ điểm xuất phát xác ảng cách từ gốc tọa
ủa mục
ộ cao không đổi Ở ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ừ điểm xuất phát xác ảng cách từ gốc tọa
ủa mục tiêu
(m)
ộ cao không đổi Ở ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ừ điểm xuất phát xác ảng cách từ gốc tọa
(3)
(4)
(5)
tiêu
ộ cao không đổi Ở ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ừ điểm xuất phát xác ảng cách từ gốc tọa
)
)
)
tiêu
ộ cao không đổi Ở ớng bằng 0, góc tầm đạt ớng đổi dấu, góc tầm giảm dần
ừ điểm xuất phát xác ảng cách từ gốc tọa
Trang 4độ đến h
M x y z
m
bay này đ
tiêu bay theo
góc
chuy
ộ đến h
M x y z
mục ti
Trên hình
bay này đ
tiêu bay theo
Ta bi
góc
Lấy tích phân hai vế của
Trong đó
chuy
V
ộ đến h
1 M1 M1 M1
M x y z
ục tiêu bay theo
Trên hình
bay này đ
tiêu bay theo
Ta bi
c
ấy tích phân hai vế của
v
P
Trong đó
chuyển sang quỹ đạo bay v
Vị trí mục ti
ộ đến hình chi
1 M1, M1, M1
M x y z
êu bay theo
Trên hình
bay này đã
tiêu bay theo
Ta biết rằng khi mục ti
v P
ấy tích phân hai vế của
1 1 0
( )
v
P
v t t
Trong đó
ển sang quỹ đạo bay v
1
ị trí mục ti
ình chi
1 M1, M1, M1
M x y z
êu bay theo
Trên hình
ã đư
tiêu bay theo
ết rằng khi mục ti
ủa mục ti
vP
ấy tích phân hai vế của
1
1 1 0
( )
v
P
v t t
P
Trong đó
ển sang quỹ đạo bay v
1
N N
ị trí mục ti
ình chi
1 M1, M1, M1
M x y z
êu bay theo
Trên hình 3, đo
được xây dựng trong mục 2
tiêu bay theo đư
Hình
ết rằng khi mục ti
ủa mục ti
vP
ấy tích phân hai vế của
1
1 1 0
( )
t
v t t
P
Trong đó
1
t
ển sang quỹ đạo bay v
0 1
N N
ị trí mục tiêu
ình chiếu của đ
1 M1, M1, M1
M x y z
êu bay theo đư
, đo
ợc xây dựng trong mục 2
đường tr
Hình
ết rằng khi mục ti
ủa mục tiêu có m
v P
ấy tích phân hai vế của
1
1 1 1
1 1 0
( )
arccos
t
v t t
1
t là th
ển sang quỹ đạo bay v
0 1
N N
ếu của đ
có hình chi đường tr , đoạn M
ợc xây dựng trong mục 2
ờng tr
Hình 3
ết rằng khi mục ti
êu có m
ấy tích phân hai vế của
1 1 1 ( )
arccos
t
dt dt
là thời gian để mục ti
ển sang quỹ đạo bay v
0 1
N N
M x y z
ếu của đ
có hình chi ờng tr
ạn M
ợc xây dựng trong mục 2
ờng tròn
3 Mô t
ết rằng khi mục ti
êu có m
ấy tích phân hai vế của
1 1 1
arccos
t
t
dt dt
ời gian để mục ti
ển sang quỹ đạo bay v
0
M x y z
ếu của đ
có hình chi ờng tròn (hình 3
ạn M0M
ợc xây dựng trong mục 2
òn
Mô t
ết rằng khi mục tiêu bay theo đư
êu có mối li
ấy tích phân hai vế của
1 1 1
arccos
t
ời gian để mục ti
ển sang quỹ đạo bay v
0
M x y z
ếu của đường bay l
có hình chi
òn (hình 3
M1 th
ợc xây dựng trong mục 2
Mô tả mục ti
êu bay theo đư
ối liên h
ấy tích phân hai vế của (6
0
arccos P
ời gian để mục ti
ển sang quỹ đạo bay vòng
M x y z
ờng bay l
có hình chiếu của véc
òn (hình 3 thể hiện
ợc xây dựng trong mục 2
ả mục ti
êu bay theo đư
ên h 6) trong th
0
P
ời gian để mục ti òng
M x y z
ờng bay l
ếu của véc
òn (hình 3
ể hiện
ợc xây dựng trong mục 2
ả mục ti
êu bay theo đư
ên hệ sau:
trong th
P
ời gian để mục ti
D H P
ờng bay l
ếu của véc
òn (hình 3)
ể hiện
ợc xây dựng trong mục 2
ả mục tiêu chuy
êu bay theo đư
ệ sau:
trong th
ời gian để mục ti
ờng bay là
ếu của
véc-)
ể hiện quỹ đạo
ợc xây dựng trong mục 2
êu chuy
êu bay theo đư
ệ sau:
trong thời gian
( )
v t t
ời gian để mục tiêu bay th
trong trong th
à P Khi m
-tơ c
ỹ đạo
ợc xây dựng trong mục 2 Tiếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
êu chuyển động theo đ
êu bay theo đường tr
ời gian
( )
v t t P
êu bay th
trong trong th
Khi m
tơ cự ly tr
ỹ đạo
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ển động theo đ
ờng tr
ời gian
1 ( )
v t t P
êu bay th
trong trong th
Khi m
ự ly tr
ỹ đạo m
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ển động theo đ
ờng tròn, v
ời gian t >
1 ( )
v t t P
êu bay thẳng từ điểm xuất phát đến điểm
trong trong thời gian
Khi m
ự ly trên m
mục ti
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ển động theo đ
òn, v
> t 1:
( )
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
ời gian
Khi mục ti
ên m
ục tiêu bay th
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ển động theo đ
òn, vận tốc tiếp tuyến
:
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
ời gian
ục tiêu bay th
ên mặt phẳng
êu bay th
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ển động theo đ
ận tốc tiếp tuyến
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
ời gian t
êu bay th
ặt phẳng
êu bay th
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ển động theo đường tr
ận tốc tiếp tuyến
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
> t 1
êu bay th
ặt phẳng
êu bay th
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ờng tr
ận tốc tiếp tuyến
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
1:
êu bay th
ặt phẳng
êu bay thẳng
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ờng tròn
ận tốc tiếp tuyến
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
êu bay thẳng đến vị trí
ặt phẳng Ox
ẳng Đo
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
òn
ận tốc tiếp tuyến
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
ẳng đến vị trí
Ox o y o
Đo
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
ận tốc tiếp tuyến v
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
ẳng đến vị trí
o bằng
Đoạn quỹ đạo
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
v và v
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
ẳng đến vị trí ằng
ạn quỹ đạo
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của
và vận tốc
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
ẳng đến vị trí
ằng P
ạn quỹ đạo
ếp theo cần xây dựng quỹ đạo của m
ận tốc
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
ẳng đến vị trí
thì
ạn quỹ đạo
mục
ận tốc (6) (7)
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
(8)
ẳng đến vị trí
thì
ạn quỹ đạo
ục
ận tốc ) )
ẳng từ điểm xuất phát đến điểm
)
Trang 5hợp n
V
V
V
V
ợp n
Vậy vị trí của mục ti
Với 0 < t <
Với t >
Với thông số
ợp này
M
ậy vị trí của mục ti
0 < t <
M
t >
M
ới thông số
ày đư
M
ậy vị trí của mục ti
0 < t <
M
t > t 1:
M
ới thông số
được thể hiện nh
ậy vị trí của mục ti
0 < t < t
:
ới thông số
ợc thể hiện nh
ậy vị trí của mục ti
t 1:
ới thông số mô ph
ợc thể hiện nh
Hình
ậy vị trí của mục ti
mô ph
ợc thể hiện nh
Hình
ậy vị trí của mục tiêu
mô phỏng nh
ợc thể hiện nh
Hình 4
êu có
ỏng nh
ợc thể hiện như h
Qu
có bi
ỏng nh
ư hình
Quỹ đạo bay v
biểu diễn toán học d
ỏng như b ình 4
ỹ đạo bay v
ểu diễn toán học d
ư bảng 1
4
ỹ đạo bay v
ểu diễn toán học d
ảng 1
ỹ đạo bay v
ểu diễn toán học d
ảng 1, q
ỹ đạo bay vòng và các góc c
ểu diễn toán học d
, quỹ đạo v
òng và các góc c
ểu diễn toán học d
ỹ đạo v
òng và các góc c
0
0
P
P
ểu diễn toán học d
0
0
P
P
ỹ đạo v
òng và các góc c
0
0
P
P
ểu diễn toán học dưới dạng
0
0
P
P
ỹ đạo và góc c
òng và các góc c
P
P
ới dạng
P
P
à góc c
òng và các góc c
v t t
ới dạng
0
0
P
P
v t t
à góc c
òng và các góc của mục ti
v t t
v t t
ới dạng (10
0
0
P
P
v t t
v t t
à góc của mụ
ủa mục ti
1
v t t P
v t t P
10a)
P
P
1
v t t P
v t t P
ủa mụ
ủa mục ti
1
1
v t t P
v t t P
a) và
1
1
v t t P
v t t P
ủa mục tiêu
ủa mục tiêu
1
1
v t t P
v t t
và (10
1
1
v t t P
v t t
c tiêu
êu
10b)
c tiêu trong trư
b):
trong trư trong trư
(10
(10
trong trường
(9)
10a)
10b)
ờng
)
)
)
ờng
Trang 6Quỹ đạo mục tiêu có mô tả toán học như sau:
- Khi 0 < t ≤ t1: M1 = 0 9500 350T+ 15,800 47, 438 0T t
T
Các thông số mô phỏng cho phép ta tính được:
t1 = 188,679 s;
1 15,800 47, 438 0 T
Nhận xét: Từ lúc xuất phát đến thời điểm t1 = 188,679s, mục tiêu bay vào trận địa với góc tầm tăng dần Sau khoảng thời gian bay thẳng, mục tiêu chuyển sang chế độ bay vòng tròn với góc tầm không đổi còn góc hướng thay đổi theo chu kỳ Các góc của mục tiêu đưa vào hệ truyền động bám đều có đặc tính tốt
4 KẾT LUẬN
Bài báo đã trình bày mô tả toán học quỹ đạo mục tiêu bay thẳng và bay vòng tích hợp trong thành phần của tổ hợp phòng không tầm thấp Đây là những quỹ đạo mục tiêu điển hình đã được ứng dụng phục vụ mô phỏng huấn luyện trong các đại đội pháo phòng không 37mm-2N tác chiến ngày và đêm [1] Nhờ có mô tả toán học đường bay của mục tiêu, các góc tầm và góc hướng của mục tiêu được tính toán cụ thể, làm góc đặt cho hệ bám góc mục tiêu của đài quan sát Đối với tổ hợp phòng không tầm thấp đang được trang bị trong quân đội, ngoài tham số góc của mục tiêu, sự thay đổi góc của mục tiêu cũng là một tham số quan trọng Trong những công bố tiếp theo, tác giả sẽ trình bày thuật toán tạo quỹ đạo mục tiêu tổng quát và dành sự quan tâm mô phỏng sâu hơn đến sự thay đổi các góc mục tiêu
TÀI LIỆU THAM KHẢO
đêm”, Tài liệu kỹ thuật tổng hợp, Hà Nội
[2] Vũ Quốc Huy (2017), “Nghiên cứu tổng hợp hệ thống tự động bám sát mục tiêu cho đài quan sát trên phương tiện cơ động”, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật,
Viện KH-CN Quân sự, Hà Nội
[3] Vũ Quốc Huy, Trần Ngọc Bình, Nguyễn Vũ, Nguyễn Quang Hùng (2014),
“Khảo sát hệ điều khiển bám của đài quan sát với một số thủ đoạn mục tiêu”,
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Đặc san TĐH, T4-2014, tr 101-109
[4] X Rong Li and Vesselin P Jilkov (2003), “Survey of Maneuvering Target Tracking - Part I: Dynamic Models”, IEEE Trans On Aerospace and
electronic systems, Vol 39, No 4, pp 1333-1364
Trang 7ABSTRACT
SOME AIRCRAFT TARGET TRAJECTORIES SERVING THE TRAINING
SIMULATION AT ANTI-AIRCRAFT GUN COMPANIES
ACTING DAY AND NIGHT
The paper presents a mathematical description of some of the target
trajectories used in training in current anti-aircraft gun companies Two typical
target trajectories - straight and round flight trajectories are built-in Specific
target parameters are extracted from low-range air defense complexes, then
included in the visual simulation calculation These trajectory descriptions play
an important role, as the input for the system to keep abreast of activities,
effectively supporting the actual training process
Keywords: Target trajectories; Straight flying; Round flying; Anti-aircraft gun
Nhận bài ngày 15 tháng 01 năm 2019 Hoàn thiện ngày 22 tháng 02 năm 2019 Chấp nhận đăng ngày 15 tháng 3 năm 2019
Địa chỉ: Viện Tự động hóa KTQS
* Email: maihuyvu@gmail.com