針對(duì)高超聲速滑翔飛行器再入過(guò)程中面對(duì)的多約束問(wèn)題,提出一種基于虛擬多觸角探測(cè)的路航點(diǎn)規(guī)劃?rùn)C(jī)動(dòng)制導(dǎo)策略。該機(jī)動(dòng)制導(dǎo)策略通過(guò)飛行器最大轉(zhuǎn)彎軌跡計(jì)算速度-剩余地面距離-航向角約束,在分段定點(diǎn)模式中發(fā)出多條粗略預(yù)測(cè)觸角,引用觸角末端反饋的信息計(jì)算優(yōu)先級(jí)以確定臨時(shí)路航點(diǎn);同時(shí)在機(jī)動(dòng)制導(dǎo)模式中發(fā)出精細(xì)探測(cè)觸角,計(jì)算觸角末端信息優(yōu)先級(jí),經(jīng)傾側(cè)角延時(shí)濾波器得出控制指令,對(duì)飛行器進(jìn)行機(jī)動(dòng)制導(dǎo)�；诙嘤|角探測(cè)的路航點(diǎn)規(guī)劃?rùn)C(jī)動(dòng)制導(dǎo)策略,降低了三觸角機(jī)動(dòng)制導(dǎo)方法中的計(jì)算時(shí)間;同時(shí),4種典型禁飛區(qū)條件下的仿真結(jié)果表明,該策略能夠有效穩(wěn)定地解決機(jī)動(dòng)制導(dǎo)過(guò)程中的多約束問(wèn)題。

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圖４第ｉ時(shí)刻狀態(tài)變量線性化Ｆｉｇ．４Ｌｉｎｅａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｅｖａｒｉａｂｌｅａｔｉｔｈｍｏｍｅｎｔ

而線性化的狀態(tài)信息只有ｒ，Ｖ，［ψ］Ｔ３個(gè)變量，最后根據(jù)經(jīng)緯度距離最近的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)軌跡點(diǎn)對(duì)該經(jīng)緯度距離的狀態(tài)進(jìn)行線性化估計(jì)，即Ｙｉ＝Ｙｉ０＋Ｙ（ｉ１－Ｙｉ０）ｄ（ｇｉ－ｄｇｉ０）ｄｇｉ１－ｄｇｉ０（１２）式中：Ｙｉ＝ｒｉ，Ｖｉ，［ψｉ］Ｔ是在第ｉ時(shí)刻，與初始端點(diǎn)經(jīng)緯度距離為ｄｇｉ時(shí)....

圖５多觸角臨時(shí)定點(diǎn)策略Ｆｉｇ．５Ｍｕｌｔｉ－ｔｅｎｔａｃｌｅｔｅｍｐｏｒａｒｙｆｉｘｅｄｐｏｉｎｔｓｔｒａｔｅｇｙ

導(dǎo)策略在高超聲速滑翔飛行器機(jī)動(dòng)制導(dǎo)過(guò)程中，如果只有一個(gè)距離較遠(yuǎn)的終點(diǎn)，飛行器若使用２個(gè)或者３個(gè)觸角實(shí)時(shí)探測(cè)前方未知情況，初始階段計(jì)算耗時(shí)較大。為了降低初始階段的觸角探測(cè)耗時(shí)，采用２種觸角探測(cè)模式：①多觸角大積分步長(zhǎng)的粗略探測(cè)，進(jìn)行總?cè)蝿?wù)的分段定點(diǎn)，得到臨時(shí)路航點(diǎn)；②三觸角小積分步....

圖１多圓柱形禁飛區(qū)模型Ｆｉｇ．１Ｍｕｌｔｉ－ｃｙｌｉｎｄｅｒｎｏ－ｆｌｙｚｏｎｅｍｏｄｅｌ

Ｖ３．１５≤Ｑｍａｘ（８）ｎ＝Ｌ２槡＋Ｄ２／ｍ≤ｎｍａｘ（９）ｑ－＝０．５ρＶ２≤ｑ－ｍａｘ（１０）式中：Ｑｍａｘ、ｎｍａｘ和ｑ－ｍａｘ分別為熱流率、過(guò)載與動(dòng)壓在飛行器飛行過(guò)程中的最大值，式（８）中熱流率常數(shù)ＫＱ＝７．９６８６×１０－５Ｊ·ｓ２／（ｍ３．５ｋｇ０．５）。本文中的禁....

圖２飛行器最大轉(zhuǎn)彎軌跡Ｆｉｇ．２Ｍａｘｉｍｕｍｔｕｒｎｉｎｇｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｏｆｖｅｈｉｃｌｅ

航空學(xué)報(bào)６２３７０３－４式中：θｉ、?ｉ和ψｉ為當(dāng)前軌跡點(diǎn)Ｐｉ位置的經(jīng)緯度坐標(biāo)和航向角；θｆ、?ｆ為終點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)。最后，航向角誤差與速度、剩余地面距離的關(guān)系如圖３中所示。其中，航向角誤差為飛行器實(shí)時(shí)位置的航向角與初始航向角之間的偏差。圖２飛行器最大轉(zhuǎn)彎軌跡Ｆｉｇ．２Ｍａｘｉｍ....

本文編號(hào)：3906596