高超声速飞行器再入多段导引方法研究

2012-03-03刘冠南周浩陈万春

飞行力学 2012年4期

关键词：方法

刘冠南，周浩，陈万春

(北京航空航天大学宇航学院，北京 100191)

引言

通用航空飞行器(Common Aero Vehicles，CAV)再入受到严格的过程和终端状态约束，设计一条使得飞行器满足各种过程和目标要求的弹道对制导方法有很高的要求［1-3］。文献［4］提出了一种满足过程约束和终端条件的纵向参考轨迹的在线生成方法;文献［5］基于此引入了过渡段对可重复使用运载器X33进行再入仿真;文献［6］采用速度方向与视线方向偏差角走廊进行了横程控制。本文在这些基础上提出多段弹道的导引律，将再入轨迹分为初始下降段、过渡段和占大部分飞行时间的拟平衡滑翔段，在初始下降段和过渡段，利用拟平衡滑翔条件(Quasi-Equilibrium Glide Condition，QEGC)把约束转换为倾侧角的上界，通过限制倾侧角的大小来满足约束，在地面生成参考弹道;拟平衡滑翔段采用纵向和横向分开制导的预测校正方法，纵向制导算法用于决定倾侧角的大小，横向制导决定倾侧角的方向，在机载计算机上实时预报实际落点和目标落点的偏差，计算控制信号，调节倾侧角的大小和方法，消除偏差。