未來戰(zhàn)爭環(huán)境日益復(fù)雜,一體化進(jìn)程快速推進(jìn),多個飛行器組成不同編隊(duì)進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn)必將成為未來新型作戰(zhàn)樣式。本文針對“察-打-評-毀”體系化作戰(zhàn)需求,以高超聲速助推-滑翔飛行器為研究對象,以解決多飛行器軌跡協(xié)同規(guī)劃與協(xié)同控制策略為目標(biāo)開展研究。主要研究成果如下:第一,建立了多種約束條件下,飛行器全彈道優(yōu)化模型。給出了軌跡優(yōu)化所采用的控制變量、過程約束模型、優(yōu)化方法以及求解策略。在優(yōu)化問題模型的基礎(chǔ)上,基于hp-自適應(yīng)Radau偽譜法進(jìn)行了全彈道優(yōu)化仿真驗(yàn)證,得到了多約束條件下全彈道優(yōu)化結(jié)果。同時(shí),將分段優(yōu)化得到的全彈道與本文提出的整段優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了對比研究,進(jìn)一步說明了本文方法的優(yōu)越性,為工程上全彈道一體化優(yōu)化與設(shè)計(jì)提供了新的研究思路。第二,提出了多飛行器滑翔段軌跡在線生成與協(xié)同規(guī)劃方法。首先研究了飛行器再入軌跡在線生成與跟蹤制導(dǎo)的關(guān)鍵技術(shù),基于高度-速度(H-V)剖面在線生成再入軌跡,并利用反饋線性化跟蹤制導(dǎo)的方法,來給出彈道跟蹤控制規(guī)律;其次,以時(shí)間協(xié)同為目標(biāo),設(shè)計(jì)協(xié)同規(guī)劃算法生成飛行軌跡,保證多飛行器同時(shí)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域;最后進(jìn)行了不同方案仿真驗(yàn)證。第三,設(shè)計(jì)了多飛行器下壓段協(xié)同控制策略。多飛行器經(jīng)過滑翔段軌跡在線生成與協(xié)同規(guī)劃到達(dá)目標(biāo)區(qū)域后,采用末制導(dǎo)協(xié)同控制策略打擊目標(biāo)�；趲в新浣羌s束的最優(yōu)導(dǎo)引律,實(shí)現(xiàn)攻擊角度協(xié)同,設(shè)計(jì)多批次協(xié)同打擊策略,最大限度提高綜合作戰(zhàn)效能。本文的工作主要集中于多約束條件下單個飛行器的全彈道優(yōu)化、多飛行器軌跡協(xié)同規(guī)劃與協(xié)同策略技術(shù)研究,研究的成果在一定程度上為未來多飛行器自主編隊(duì)協(xié)同制導(dǎo)、發(fā)揮體系優(yōu)勢執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)提供了有益的理論和技術(shù)支持。
【學(xué)位單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：V448;TJ765
【部分圖文】：

圖 1.1 X-43 驗(yàn)證飛行器ch計(jì)劃[12, 13]，美國空軍啟動了由 AFRL、DARPA 和 NASAHyTech）計(jì)劃。該計(jì)劃于 1999 年改名為“碳?xì)鋌on Scramjet EngineTechnology，HySET），20美空軍實(shí)驗(yàn)室要求波音公司與普惠公司成立的 X-51[14, 15]的乘波體飛行實(shí)驗(yàn)平臺。其最終目的都快 5 倍以上的作戰(zhàn)武器，能夠在六十分鐘以內(nèi)10 年 5 月 26 日實(shí)施初次飛行實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)失期目標(biāo)。于 2011 年和 2012 年分別進(jìn)行第二次和2013 年 5 月 1 日進(jìn)行第四次飛行試驗(yàn)，取得圓聲速飛行器技術(shù)及超然沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)術(shù)實(shí)力和深厚的技術(shù)儲備。X-51A 如下圖所示

圖 1.1 X-43 驗(yàn)證飛行器ch計(jì)劃[12, 13]，美國空軍啟動了由 AFRL、DARPA 和 NASAHyTech）計(jì)劃。該計(jì)劃于 1999 年改名為“碳?xì)淙紃bon Scramjet EngineTechnology，HySET），20年美空軍實(shí)驗(yàn)室要求波音公司與普惠公司成立的 X-51[14, 15]的乘波體飛行實(shí)驗(yàn)平臺。其最終目的都快 5 倍以上的作戰(zhàn)武器，能夠在六十分鐘以內(nèi)010 年 5 月 26 日實(shí)施初次飛行實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)失期目標(biāo)。于 2011 年和 2012 年分別進(jìn)行第二次和2013 年 5 月 1 日進(jìn)行第四次飛行試驗(yàn)，取得圓聲速飛行器技術(shù)及超然沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域術(shù)實(shí)力和深厚的技術(shù)儲備。X-51A 如下圖所示。

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文和部分性能。此后三年又相繼進(jìn)行兩次試驗(yàn)，但CON 計(jì)劃[17-19]常被稱為“獵鷹計(jì)劃”，由美空軍和國防部高 2003 年推出。在該計(jì)劃進(jìn)展過程中，曾先后研發(fā)V-1、HTV-2[20, 21]、HTV-3），但由于驗(yàn)證過程中目前只有 HTV-2 繼續(xù)深入研究。2010 年和 201，但兩次均沒有成功。HTV-2 如圖 1.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2874250