NEURAL NETWORKS AUTOPILOT DESIGN FOR BALLISTIC MISSILE

Ali Mohamed Elmelhi



Electrical and Electronic Engineering Department,
Faculty of Engineering University of Tripoli, Libya

E-mail: ali_elmulhi@yahoo.com

الملخص



يتم التحكم في مسار الطيران للصواريخ البالستية آليا عن طريق نظام التوجيه والتحكم. والمسار الكلي للطيران عبارة عن مسار يجمع بين مرحلة الطيران التشغيلي ومرحلة الطيران الحر. تم في هذه الدراسة وضع النموذج الرياضى لزاوية الهجوم في مراحل مختلفة بحيث يمكن حساب متغيرات زمن توقف الاحتراق مثل سرعة الصاروخ وزاوية المسار عند الزمن النهائي لمرحلة الطيران التشغيلي. بالإضافة الى ذلك فإن العلاقة بين مدى الصاروخ البالستى ومتغيرات زمن توقف الأحتراق تم دراستها والتحقق منها. كما تم في هذه الدراسة ايضا استخدم الشبكة العصبية الأمامية لغرض دراسة استقرارية الصاروخ في الحركة الطولية، حيث تم استعمالها كطيار آلي لتوليد اشارة تحكم للتأتير على انحرفات مشغل الرفع والتي تساعد الصاروخ على المناورة ليتم تحقيق التتبع الدقيق لزاوية الهجوم المطلوبة. وللتحقق من أهداف هذه الدراسة تم عرض نتائج المحاكاة لصاروخ بالستي


ABSTRACT



Guidance and control system of the ballistic missiles normally refers to a system that automatically controls the flight trajectory. The whole flight trajectory is a combination of the powered flight stage and free flight stage. In this paper, the command angle of attack model is presented and modeled in different phases so that the burnout parameters such as path angle and missile velocity can be evaluated at the end time of the powered flight phase. In addition, the relation between the ballistic range and burnout parameters values is studied, and investigated. Furthermore, the feed forward neural network is used here to stabilize the missile in longitudinal motion. Where, it can be used as an Autopilot dynamics to generate a control signal for elevator actuator deflections which in turns cause the missile to be maneuvered, so that an accurate tracking to a command angle of attack can be satisfied. To demonstrate the objectives of this study, simulation results for a typical ballistic missile are shown at the end of this paper.