Xây dựng phương pháp dẫn, điều khiển tự động hạ cánh cho UAV-MiG-21

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 143 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP DẪN, ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HẠ CÁNH CHO UAV-MiG-21 Lê Ngọc Lân1*, Nguyễn Vũ2, Hoàng Minh Đắc1 Tóm tắt: Bài báo đề cập đến quá trình tự động hạ cánh cho máy bay MiG-21 khi thực hiện hoán cải thành UAV-MiG-21. Nội dung nghiên cứu đề xuất một phương pháp xây dựng quỹ đạo hạ cánh mới cho MiG-21 khi thực hiện hoán cải thành UAV-MiG-21 trong gian đoạn tiếp cận hạ cánh và hạ cánh trực tiếp trong kênh dọc và kiểm tra khả năng thực hiện bám quỹ đạo hạ cánh tự động của UAV-MiG-21. Phương pháp mới đảm bảo máy bay hạ cánh tiếp đất với tốc độ rơi xuống (tốc độ thẳng đứng) nhỏ mà vẫn đảm bảo không kéo dài quãng đường kéo bằng. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp dẫn mới tốt hơn với với phương pháp bám theo quỹ đạo hàm mũ thường được sử dụng trước đây. Từ khóa: Hạ cánh trực tiếp; Phương pháp dẫn tự động hạ cánh; MiG-21. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay phương tiện bay không người lái (UAV) đang là xu hướng phát triển của nhiều nước, chúng được ứng dụng rộng rải trong dân sự đặc biệt là quân sự. Trong các xu hướng phát triển đó xu hướng hoán cải máy bay chiến đấu thành máy bay không người lái đã được nhiều nước quan tâm và thực hiện thành công. Trong các nội dung thực hiện nghiên cứu phương tiện bay không người lái, vấn đề nghiên cứu tự động quá trình cất/hạ cánh là những nội dung không thể thiếu, đặc biệt là quá trình hạ cánh. Quá trình hạ cánh là một quá trình phức tạp ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn bay và là một trong những quá trình xảy ra nhiều sự cố mất an toàn nhất. Trong quá trình hạ cánh giai đoạn hạ cánh trực tiếp là giai đoạn phức tạp tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất an toàn. Giai đoạn hạ cánh trực tiếp, bài toán thông thường được phân ra làm 2 kênh là kênh chuyển động dọc và kênh chuyển động cạnh. Trong chuyển động cạnh bài toán được quan tâm giải quyết vần đề hạ cánh khi có gió cạnh; bài toán chuyển động dọc quan tâm đến vị trí, trạng thái và đặc biệt là tốc độ rơi xuống TDz V của máy bay khi tiếp đất. Tốc độ rơi xuống tiếp đất ảnh hưởng lớn và là tham số quan trọng ảnh hưởng đến an toàn khi thực hiện hạ cánh trong kênh dọc. Hiện nay có nhiều nghiên cứu về hạ cánh tự động cho UAV và máy bay trong gian đoạn hạ cánh trực tiếp trong kênh dọc, các nghiên cứu đã thực hiện bám theo quỹ đạo hàm mũ [1], [2], [3], [4]. Khi thực hiện theo quỹ đạo hàm mũ để giảm giá trị tốc độ rơi xuống thì cần tăng quãng đường bay tiếp cận đường băng khi hạ cánh [1]. Do đó trong bài báo của tác giả sẽ đề xuất một dạng quỹ đạo hạ cánh mới, máy bay sẽ thực hiện bám theo hai quỹ đạo cong nối tiếp nhau, khi hạ cánh máy bay có tốc độ rơi xuống nhỏ mà vẫn đảm bảo được quãng đường hạ cánh ngắn. Trong phần 2 của bài báo trình bày tổng quan các giai đoạn hạ cánh và xây dựng quỹ đạo hạ cánh cho UAV-MiG-21 trong không gian. Phần 3 đi vào xây dựng thuật dẫn và điều khiển máy bay hạ cánh trong gian đoạn tiếp cận và hạ cánh trực tiếp, trong đó tập trung vào bài toán cơ động hạ cánh trong mặt phẳng thẳng đứng (kênh dọc). Phần 4 là các kết quả mô phỏng khi sử dụng mô hình máy bay MiG-21 [7] để khảo sát, nhận xét, đánh giá. Phần 5 là kết luận đánh giá những điểm mới và những điểm cần nghiên cứu trong thời gian tới. Tên lửa & Thiết bị bay L. N. Lân, N. Vũ, H. M. Đắc, “Xây dựng phương pháp dẫn cho UAV-MiG-21.” 144 2. CÁC GIAI ĐOẠN VÀ XÂY DỰNG QUỸ ĐẠO CƠ ĐỘNG HẠ CÁNH 2.1. Các giai đoạn hạ cánh - Giai đoạn 1: Dẫn máy bay đến khu vực cách sân bay khoảng 200250km, điểm dẫn cho trước là vị trí đài dẫn đường gần. - Giai đoạn 2: Giai đoạn này được gọi là giai đoạn xuyên mây, được tính từ khi máy bay nằm trong trong khu vực quét của đài vô tuyến dẫn đường gần, máy bay hạ độ cao xuống điểm A nằm trên đường hạ cánh chuẩn, cách đầu đường băng 21km; hoặc các điểm lệch phải và lệch trái so với điểm A là 8km. - Giai đoan 3: là giai đoạn cơ động vào hạ cánh, quỹ đạo cơ động từ cuối quá trình xuyên mây đến trục của đường băng để tiến hành giai đoạn hạ cánh. Khi độ cao và cự ly phù hợp khi đến trục của đầu đường băng thì mới thực hiện giai đoạn 4 (nếu không sẽ vòng lại hạ cánh). - Giai đoạn 4: Giai đoạn hạ cánh, quỹ đạo thực hiện được thiết lập trên cơ sở đường giao của 2 cánh sóng đài tầm và đài hướng. Mặt phẳng của 2 cánh sóng sẽ tạo ra đường hạ cánh chuẩn với góc nghiêng quỹ đạo của đường hạ cánh chuẩn là 2.5040, giai đoạn này máy bay sẽ sử dụng các tín hiệu lệch tầm và lệch hướng. Giai đoạn hạ theo đường hạ cánh chuẩn thường kết thúc ở độ cao khoảng 3060m (đối với các sân bay của ta hiện nay theo chuẩn CAT II, với các sân bay hiện đại có chuẩn CATIIIA: h<30m, CATIIIB: h<15m, CATIIIC: h=0m). Từ giai đoạn ở độ cao 3060m là giai đoạn hạ cánh trực tiếp: tiếp tục hạ độ cao, lấy thăng bằng, giữ thăng bằng, tiếp đất và hãm đà. Giai đoạn này được chia làm 5 bước: - Bước 1: Từ điểm độ cao 400m  600m đến đỉnh của đài xa với độ cao h=200300m; - Bước 2: Từ đỉnh của đài xa đến đỉnh của đài gần với h=6080m (bước này gọi là hạ độ cao theo đường tầm hạ cánh); - Bước 3: Tiếp tục hạ độ cao theo đường chuẩn hạ cánh (chuẩn tầm và chuẩn hướng) đến h=2030m (có đèn mốc hoặc đài mốc vô tuyến (inner marker)); - Bước 4: Điều khiển máy bay từ 30m đến điểm cách đầu đường băng 150m hoặc có thể là điểm mút đầu đường băng với h=810m; tiếp tục điều khiển máy bay (từ độ cao h=810m) đến khi chạm đất: quá trình này có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau; - Bước 5: Máy bay tiếp đất trên 2 bánh, từ từ hạ bánh mũi chạy đà và hãm đà cho đến khi dừng hoặc lăn về sân đỗ. 2.2. Xây dựng quỹ đạo cơ động hạ cánh cho UAV-MiG-21 Trên cơ sở các giai đoạn hạ cánh của máy bay [1] và tham số của các giai đoạn bay [5], xây dựng trình tự và quỹ đạo cơ động hạ cánh của UAV-MiG-21. Quỹ đạo cơ động hạ cánh được xây dựng nằm trên đường chuẩn hạ cánh là đường giao của cánh sóng tầm và cánh sóng hướng (2.5040), quỹ đạo tính toán lựa chọn là 30. Quỹ đạo hạ cánh bắt đầu từ điểm A (với Va =500600km/h) nằm trên trục dọc của đường băng cách đầu đường băng 21km với h=1118m, tương ứng nằm trên đường chuẩn hạ cánh, khi qua đài xa tại điểm B với h=279m và Va=360380km/h. Kết thúc quỹ đạo bám theo đường hạ cánh chuẩn với góc 30 tại độ cao 60m (cách đầu Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 145 đường băng 1145m). Bắt đầu thực hiện quá trình hạ cánh với bám hai quỹ đạo đường cong tròn thứ nhất để đưa góc nghiêng quỹ đạo từ 30 lên ngóc nghiêng quỹ đạo mong muốn ở tại điểm H0 có độ cao h0=30m, tại H0 là điểm chuyển tiếp giữa hai đường cong tròn, máy bay sẽ thực hiện bám theo đường cong tròn thứ hai cho đến khi tiếp đất. Máy bay tiếp đất với quỹ đạo cong tròn-trượt (bám theo tham số góc nghiêng quỹ đạo phụ thuộc vào độ cao của máy bay không cần chính xác theo vị trí của đường cong) đảm bảo máy bay tiếp đất tại vị trí là lân cận với tiếp tuyến của đường quỹ đạo cong. Tốc độ tiếp đất tính toán Va=290km/h (<320km/h [5]). Trình tự và quỹ đạo cơ động hạ cánh của UAV-MiG-21 được thể hiện trên hình 1. Hình 1. Sơ đồ quỹ đạo cơ động hạ cánh của UAV-MiG-21. 3. XÂY DỰNG THUẬT DẪN VÀ ĐIỀU KHIỂN BÁM QUỸ ĐẠO HẠ CÁNH CHO UAV-MiG-21 3.1. Điều khiển bám quỹ đạo giai đoạn vào hạ cánh và tiếp cận hạ cánh Trong giai đoạn vào hạ cánh và tiếp cận hạ cánh bài toán sẽ được đưa về bài toán bám đường quỹ đạo 3D trong không gian cho phương tiện bay. Bài toán được xây dựng trên có sở tổng thể quỹ đạo hành trình thực hiện nhiệm vụ và kết thúc nhiệm vụ để về sân bay hạ cánh, máy bay sẽ bám theo đường quỹ đạo (được xây dựng từ các điểm cho trước) và bay về điểm A để thực hiện tiếp cận hạ cánh, đồng thời tiến hành cơ động theo mặt phẳng ngang và mặt phẳng thẳng đứng. 3.2. Xây dựng thuật dẫn, điều khiển giai đoạn tiếp cận hạ cánh và hạ cánh trực tiếp Trong giai đoạn tiếp cận hạ cánh và hạ cánh trực tiếp, nghiên cứu tập trung vào thuật toán dẫn trong mặt phẳng thẳng đứng, nội dung được trình bày dưới đây: Khi cơ động trong mặt phẳng thẳng đứng từ quỹ đạo hành trình cho đến qua điểm A cho đến khi đến điểm có độ cao HГ, phương pháp dẫn và điều khiển sẽ thực hiện theo phương pháp bám đường quỹ đạo trong không gian 3D (với đường hạ cánh chuẩn được xây dựng ở phần 2). Va = 330 ÷ 340 km/h, Bắt đầu thực hiện quỹ đạo cong tròn. Va = 500 ÷ 550km/h, Thả càng (Va<600km/h). Va = 400 ÷ 420 km/h, thả cánh tà hạ cánh. Va = 330 km/h. Duy trì quỹ đạo cong tròn trượt. K2 Đài xa h =384m h =279m h =70m h =H0 h =8÷10m 330m Đài hướng Tiếp đất, Va =290km/h. Đài tầm K1 Đài gần Va = 360 ÷ 380 km/h, kiểm tra h=200m khi qua Đài xa. 80 ÷150m 160m 1km 330m 1km 5km 2km 7km 7km h =1118 Điểm A Va=550km/h Giới hạn cuối điểm tiếp đất h =751m h =80m L0 Qua Đài gần, sau đó h=60 bám đường cong tròn 2. LHC Tên lửa & Thiết bị bay L. N. Lân, N. Vũ, H. M. Đắc, “Xây dựng phương pháp dẫn cho UAV-MiG-21.” 146 Trong giai đoạn tiếp theo, xây dựng thuật dẫn bám theo quỹ đạo cong trong mặt phẳng thẳng đứng từ độ cao HГ đến khi tiếp đất. Từ độ cao HГ máy bay sẽ bám theo quỹ đạo đường cong tròn thừ nhất (được thể hiện trên hình 2a) nhằm để đưa góc nghiêng quỹ đạo của máy bay từ γГ về góc nghiêng quỹ đạo γ0; máy bay sẽ từ điểm H0 tiếp tục bám theo quỹ đạo cong tròn thứ 2 (thể hiện trên hình 2b) đến khi tiếp đất. Khi bám theo quỹ đạo này chỉ bám theo tham số góc nghiêng quỹ đạo (là hàm của độ cao máy bay), khi máy bay trượt xuống vì lý do nào đó (nhiễu động, ) vị trí không nằm với vị trí đường cong tròn ban đầu thì sẽ tiếp tục trượt với đường cong tròn mới; điều này sẽ giúp máy bay không cố ép tiếp đất tới một điểm cố định, đảm bảo máy bay hạ cánh có điểm tiếp đất lân cận tiếp điểm của đường cong với sân bay, giúp máy bay đảm bảo tốc độ thẳng đứng khi tiếp đất nhỏ. Xây dựng quỹ đạo cơ động hạ cánh cho giai đoạn này, tiến hành tính toán bắt đầu cho đường cong tròn trượt (hình 2b). Điểm H0 là điểm bắt đầu giai đoạn bám quỹ đạo cong tròn (thứ 2), điểm T0 (0, 30330, 0) là điểm tiếp đất chuẩn tuyệt đối (cách đầu đường băng là 330m), máy bay sẽ bám theo đường cong có tâm O0 bán kính R, khi máy bay ở vị trí P không nằm trên đường cong tâm O0 thì máy bay sẽ bám theo đường cong mới tâm Oi bán kính R và điểm tiếp đất là Ti. Ta có các tham số được xác định như sau: 222 )( ii hRLR  (1) i ii h hL R .2 22   (2) Góc nghiêng quỹ đạo mong muốn: )arccos( R hR i icom    (3) Bán kính R được xác định trên cơ sở đường hạ cánh chuẩn của máy bay MiG- 21, ở độ cao 10m cách đầu đường băng khoảng 80÷150m bắt đầu tiến hành giai đoạn hạ cánh trực tiếp (cách điểm tiếp đất chuẩn là khoảng 410÷480m). Từ độ cao h=10, chọn khoảng hạ cánh ở độ cao này là L=409m, có R=8369m. R sẽ là bán kính trượt xuống của quỹ đạo hạ cánh trực tiếp. Ta cần xây dựng a) b) Hình 2. Xây dựng quỹ đạo giai đoạn tiếp cận hạ cánh và hạ cánh trực tiếp. O0 I0 T0 Ti H0 Hi Oi P R z1 x1 L0 LF γf0 Đường băng h0 R R-h0 γ0 h0 h R0 γ0 γГ γ0- γГ O1 H0 HГ LГ Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 147 với độ cao h0 (từ điểm H0). Ta có: )arccos( 00 R hR   (4) 2 0 2 0 )( hRRL  (5) ),( 000 hLLH F  (6) )0,( 00 FLLT  (7) Với L=409, R=8369m khi h0=30m, ta có L0=708, γ0=4.853 0. Để quỹ đạo được mượt thì cần xây dựng quỹ đạo bay từ quỹ đạo bám đường tầm hạ cánh đến quỹ đạo đường tròn trượt để hạ cánh trực tiếp, quỹ đạo này sẽ bám theo một cung tròn bán kính R0; đưa góc nghiêng quỹ đạo bám theo đường tầm hạ cánh đến góc nghiêng quỹ đạo bắt đầu tiến hành bám theo quỹ đạo đường tròn trượt. Quỹ đạo được xây dựng trên hình 2a, ta có: ) 2 sin(). 2 sin(.2 00 0 0      h R (8) 0hhh   (9) 0hhh planei   (10) ) 2 tan( 0       i i i h L (11) ))cos(arccos( 0 0       R h i icom (12) Với h0=30m, γ0=4.853 0, γ=3 0, R0=13550m, LГ=437m. Từ góc nghiêng quỹ đạo mong muốn ( com ), áp dụng các luật điều khiển góc nghiêng quỹ đạo thực hiện điều khiển máy bay hạ cánh theo quỹ đạo mong muốn. Lệnh điều khiển vào cánh lái lên xuống theo góc nghiêng quỹ đạo là: ).(..).().( desiredaVycomcome KVKqKK a     (13) Khi thực hiện bám theo quỹ đạo đường cong thì từ điểm H (h=60) bám theo các cung tròn trượt để bay xuống thì điểm tiếp đất sẽ cách H là: LГ+L0=437+708=1145m. Độ cao H=60m với góc nghiêng quỹ đạo đường hạ cánh chuẩn là 30 khoảng cách đến điểm hạ cánh chuẩn T0 là: L=60/tan(3 0)=1145m. Như vậy với tính toán này thì điểm hạ cánh sẽ tại điểm chuẩn hạ cánh. 4. MÔ PHỎNG, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Trong phần này tiến hành mô phỏng dựa trên mô hình phi tuyến của MiG-21 [7], sử dụng hệ tọa độ mặt đất NED (Bắc-Đông-Hướng Xuống). Điều kiện tiến hành mô phỏng: máy bay ban đầu tại điểm có tọa độ (x=0m, y=0m, h=1000m), tốc độ là 500km/h, hướng bay ban đầu là hướng Bắc. Máy bay sử dụng bộ điều khiển Tên lửa & Thiết bị bay L. N. Lân, N. Vũ, H. M. Đắc, “Xây dựng phương pháp dẫn cho UAV-MiG-21.” 148 tốc độ PI, với tốc độ đặt khi hạ cánh phụ thuộc vào tham số độ cao. Trong quá trình bay vào hạ cánh tốc độ đặt là 500km/h. Bộ điều khiển tay ga (bộ điều khiển tay ga được lựa chọn tham số qua mô phỏng): min_ 0 )(. t t itptt duKuK    (14) Trong đó a_desireda V-V =u hKV aV .V mina_desired  với h<500m (15) hkm /500Va_desired  với h>500m (16) Sân bay được đặt với đầu đường cất hạ cánh có tọa độ (xSB =0, ySB =30000m, hSB =0); hướng cất/hạ cánh là 90 0. Tiến hành mô phỏng quá trình hạ cánh áp dụng theo thuật dẫn mới, được trình bày ở trên. Kết quả mô phỏng được thể hiện trên hình 3 và hình 4. a) b) Hình 3. Quỹ đạo chuyển động của UAV-MiG-21 trong không gian 3D khi thực hiện tự động hạ cánh và trên mặt phẳng xOz (giai đoạn hạ cánh trực tiếp). Trên hình 3a đường màu xanh (1) là quỹ đạo chuyển động khi từ điểm tọa độ (x=0m, y=0m, h=1000m) lượn vòng bám vào đường hạ cánh chuẩn màu nâu (3) và cơ động hạ cánh xuống đường băng; đường màu vàng (2) là hình chiếu của máy bay lên mặt đất (mặt phẳng xOy). Hình 3b cho thấy quỹ đạo hạ cánh trong giai đoạn hạ cánh trực tiếp (kênh dọc). Quỹ đạo hạ cánh của máy bay cho thấy máy bay đã tự động bám tốt theo đường chuẩn hạ cánh và hạ cánh đúng đầu đường băng với điểm tiếp đất nằm có tọa độ (0, 30336, 0). Như vậy, điểm tiếp đất lệch so với tính toán là 6m, đảm bảo nằm trong vùng hạ cánh chuẩn, có quãng đường hạ cánh từ độ cao h=15 đến khi chạm đất là L15=541m. Đối với máy bay Cessna 402C là L15=530, tốc độ smV TDz /8.0 [4]. Trên hình 4 là các tham số của máy bay trong quá trình tự động hạ cánh. Trong hình 4 theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới lần lượt là các tham số: góc α, góc β, độ cao, độ cao (giai đoạn tiếp cận và hạ cánh trực tiếp), góc nghiêng, góc chúc ngóc, góc hướng, tốc độ Va, góc cánh lái lên xuống, góc nghiêng quỹ đạo yêu cầu (giai đoạn tiếp cận và hạ cánh trực tiếp), góc nghiêng quỹ Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 149 đạo trong quá trình cơ động hạ cánh, góc nghiêng quỹ đạo (giai đoạn tiếp cận và hạ cánh trực tiếp), tốc độ lên xuống Vz (tốc độ rơi xuống), vị trí máy bay trên trục Oy (giai đoạn tiếp đất). Hình 4. Các tham số của UAV-MiG-21 khi thực hiện tự động hạ cánh. Trên hình 4 tham số góc nghiêng, góc hướng và độ cao thể hiện máy bay bám quỹ đạo hạ cánh chuẩn tốt và bay ổn định. Tham số góc nghiêng quỹ đạo cho thấy bộ điều khiển cơ bản đã điều khiển máy bay có tham số góc nghiêng quỹ đạo bám theo góc nghiêng quỹ đạo mong muốn (trong gian đoạn tiếp cận và hạ cánh trực tiếp). Kết thúc quá trình hạ cánh máy bay tiếp đất với vận tốc độ hạ cánh Va=290km/h, tốc độ lên xuống smV TDz /25.0 , góc alpha 09 , góc chúc ngóc 09 , các tham số này đảm bảo hạ cánh an toàn (đối với MiG-21 hạ cánh với Tên lửa & Thiết bị bay L. N. Lân, N. Vũ, H. M. Đắc, “Xây dựng phương pháp dẫn cho UAV-MiG-21.” 150 Va=260320km/h, smV TDz /1 , góc chúc ngóc và góc tấn trong khoảng (6180) tốt là (9130)[6]). Thực hiện mô phỏng đối với mô hình và bộ điều khiển trên, nhưng theo luật dẫn theo quỹ đạo hàm mũ; kết quả mô phỏng được thể hiện trên hình 5 và hình 6. Trên hình 5a là quỹ đạo của máy bay trong không gian 3D và hình 5b độ cao trong gian đoạn hạ cánh trực tiếp; trên hình 6 là tham số tốc độ rơi xuống và vị trí máy bay trên trục Oy trong gian đoạn cuối quá trình hạ cánh của UAV-MiG-21 khi thực hiện hạ cánh theo quỹ đạo hàm mũ. Kết quả cho thấy máy bay thực hiện đúng tâm đường trục dọc đường băng, tọa độ hạ cánh là (0, 30339, 0), tốc độ thẳng đứng khi hạ cánh là smV TDz /9.0 . a) b) Hình 5. Quỹ đạo chuyển động của UAV-MiG-21 trong không gian 3D khi thực hiện tự động hạ cánh và trên mặt phẳng xOz (theo hàm mũ). Hình 6. Tham số tốc độ thẳng đứng và vị trí máy bay trên trục Oy giai đoạn tiếp đất của UAV-MiG-21 khi thực hiện tự động hạ cánh theo hàm mũ. Qua kết quả mô phỏng cho thấy UAV-MiG-21 khi thực hiện quỹ đạo hạ cánh với phương pháp dẫn mới phương tiện bay đảm bảo hạ cánh tốt; có tốc độ rơi xuống nhỏ (Vz<0,25m/s), nhỏ hơn những yêu cầu hạ cánh máy bay khi thực hiện tự động hạ cánh là Vz<1m/s [4], với một số phương tiện bay yêu cầu hạ cánh tự động: Vz <0,6m/s [1]. Vị trí hạ cánh đảm bảo hạ cánh tại vùng hạ cánh chuẩn, với các tham số góc Euler đảm bảo tốt, máy bay tiếp đất đúng tâm trục dọc đường băng, hướng máy bay đúng hướng cất/hạ cánh. Kết quả so với khi mô phỏng trên cùng mô hình và bộ điều khiển khi thực hiện luật dẫn theo hàm mũ cho thấy: khi thực hiện phương pháp dẫn mới có vị trí hạ cánh tương đối như nhau, góc tham số khác tương đương, tuy nhiên khi tiếp đất tốc độ rơi xuống nhỏ hơn. 5. KẾT LUẬN Bài báo đã đề xuất một thuật dẫn mới trong kênh dọc và điều khiển cho UAV- MiG-21 thực hiện tự động hạ cánh, kết quả mô phỏng cho thấy thuật dẫn và điều Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san TĐH, 04 - 2019 151 khiển đảm bảo hạ cánh an toàn (với các tham số trong quá trình hạ cánh đảm bảo tốt), trong đó tốc độ rơi xuống khi tiếp đất nhỏ và quãng đường kéo bằng khi hạ cánh ngắn. Kết quả nghiên cứu giúp phần đóng góp vào hiện thực hóa biến MiG- 21 thành UAV, ngoài ra thuật dẫn mới có thể áp dụng cho các máy bay và UAV khác. Vấn đề nghiên cứu đặt ra cần nghiên cứu bổ sung điều khiển hạ cánh theo kênh ngang khi có gió cạnh và áp dụng các thuật toán hiện đại vào để điều khiển trong quá trình hạ cánh để có kết quả hạ cánh tốt nhất. Ngoài ra với bài toán hạ cánh vấn đề điều khiển từ khi tiếp đất đến khi máy bay dừng cũng là bài toán cần được nghiên cứu. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. С. Л. “Белогородский автоматизация управление посадкой самолета”, Издательство Транспорт, Москва, 1972. [2]. Hyoung Sik CHOI, Sangjong LEE, Jangho LEE, Eung Tai KIM, Hyunchul SHIM, “Aircraft Longitudinal Auto-landing Guidance Law Using Time Delay Control Scheme”, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Vol. 53, No. 181, pp. 207–214, 2010. [3]. Mihai Lungu, Romulus Lungu, “Application Of H2/H∞ Technique To Aircraft Landing Control”, Volume17, Issue6, Pages 2153-2164, Nov. 2015. [4]. PIotr MaSłoWSkI, “Longitudinal motion control for flare phase of landing”, Transaction of the Institute of Aviation, 217, p. 79-93, Warsaw 2011. [5]. Kỹ thuật lái và dẫn đường máy bay MiG-21Bis, Quân chủng Không quân, 1987. [6]. MiG-21Bis Pilot’s Flight Operating Instructions. [7]. Le Ngoc Lan, Nguyen Vu, Hoang Minh Dac, Pham Thi Phuong Anh, Le Thanh Ngoc, “MiG-21 Modeling and Simulation”, Journal of Military Science and Technology, Special Issue, No.57A, 11 - 2018. ABSTRACT METHOD OF AUTO-LANDING GUIDANCE LAW FOR UAV-MiG-21 The article mentions an automatic landing method for MiG-21 when modifying into UAV-MiG-21. This work plans the path for UAV-MiG-21 in 3D space, focusing on providing a method of longitudinal auto-landing guidance law in approach and flare for UAV-MiG-21. The new method ensures that the aircraft landed at a small vertical touch-down speed while ensuring no extending flare manoeuvre distance. The simulation results show that the new method of longitudinal automatic landing guidance law is better than with the previously used exponential path method. Keywords: Flare manoeuvre; Longitudinal auto-landing guidance law; UAV-MiG-21. Nhận bài ngày 07 tháng 02 năm 2019 Hoàn thiện ngày 01 tháng 3 năm 2019 Chấp nhận đăng ngày 15 tháng 3 năm 2019 Địa chỉ: 1 Viện Khoa học và Công nghệ quân sự; 2 Cục Khoa học quân sự. *Email: lengoclan12@gmail.com.