انواع روش های هدایت

 دسته بندی کلاسیک و مهندسی روش های هدایت بر اساس «استراتژی تلاقی» بهترین روش است. در ادامه، این دسته بندی را با نگاهی به سرفصل های کلاسیک (مثل کتاب های Zarchan) خواهیم داشت:

۱. روش های هدایت هندسی (Kinematic Guidance)

این روش ها بر اساس هندسه و روابط میان ناظر (پرنده) و هدف تعریف می شوند و بیشتر بر “چگونه حرکت کردن” تمرکز دارند.

• هدایت تعقیب مستقیم (Pure Pursuit):
• تعریف: پرنده همیشه در هر لحظه، بردار سرعت خود را دقیقا به سمت موقعیت لحظه ای هدف تنظیم می کند.
• ویژگی: پیاده سازی بسیار ساده، اما در برابر اهداف مانوردهنده ناکارآمد است.
• هدایت دید مستقیم (Line-of-Sight - LOS):
• تعریف: حفظ یک زاویه ثابت با خط واصل بین پرنده و هدف.
• هدایت پیمایشی (Lead Pursuit):
• تعریف: پرنده به جای هدف، به نقطه ای که پیش بینی می کند هدف در آینده در آنجا خواهد بود (نقطه برخورد)، حمله می کند.

۲. روش های هدایت بر مبنای نرخ چرخش (Kinematic-Dynamic)

این ها روش های استاندارد در صنعت موشکی هستند که بر اساس کنترل نرخ چرخش خط دید (Line-of-Sight Rate) عمل می کنند.

• هدایت تناسبی (Proportional Navigation - PN):
• تعریف: شتاب فرمان به پرنده مستقیما متناسب با نرخ چرخش خط دید است. (یعنی: نرخ چرخش خط دید را صفر کن تا برخورد رخ دهد).
• زیرمجموعه ها:
• PN خالص: ساده ترین حالت.
• PN واقعی (True PN): اعمال اصلاحات برای شتاب های جانبی هدف.
• PN پیشرفته (Augmented PN): اضافه کردن ترم های مربوط به شتاب هدف برای افزایش دقت در برخورد.

۳. روش های هدایت بر اساس کنترل بهینه (Optimal Guidance)

این روش ها از ریاضیات پیشرفته (مثل اصول کنترل بهینه کتاب Kirk) استفاده می کنند تا یک «تابع هزینه» (مثل کمترین مصرف سوخت یا کمترین زمان) را بهینه کنند.

• هدایت کمینه شتاب (Minimum Effort): مسیری را پیدا می کند که مجموع شتاب های مصرفی پرنده در طول پرواز کمترین باشد.
• هدایت کمینه زمان (Minimum Time): مسیری که پرنده را در سریع ترین زمان ممکن به هدف برساند.

۴. روش های هدایت مبتنی بر مدل (Model-Based)

این روش ها در سیستم های مدرن و پهپادها کاربرد دارند.

• هدایت پیش بین مدل (Model Predictive Control - MPC):
• تعریف: پرنده در هر لحظه یک پنجره زمانی را در آینده پیش بینی می کند، مسیر بهینه را برای آن بازه محاسبه کرده و فقط دستور لحظه بعد را اجرا می کند.
• هدایت تعقیب مسیر (Way-point Navigation):
• تعریف: عبور از نقاط از پیش تعیین شده؛ بیشتر در هواپیماهای مسافری و پهپادهای نقشه برداری استفاده می شود.
•