王智, 唐硕, 闫晓东

(西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072)

高超声速滑翔飞行器约束预测校正再入制导

王智, 唐硕, 闫晓东

(西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072)

针对大升阻比高超声速滑翔飞行器的再入制导问题,将再入轨迹划分为初始下降段、过渡段和准平衡滑翔段。初始下降段采用定倾侧角飞行,过渡段在最大倾侧角附近飞行,准平衡滑翔段利用数值预测校正方法和准平衡滑翔条件在线设计同时满足过程约束和终端约束的倾侧角制导律。通过标准条件和扰动条件下的仿真结果表明,这种制导律在满足各种约束的条件下,不仅能够达到较高的精度,而且对初始误差具有良好的鲁棒性,能够应付再入时各种不确定性因素的影响。

再入制导; 预测校正; 准平衡滑翔; 高超声速滑翔飞行器

引言

高超声速滑翔飞行器具有升阻比大、任务目标多样化、气动加热强等特点,面临的飞行环境也复杂多变,给飞行器的制导系统提出了很高的要求。为了提高制导方法的适应性,需要采用适应能力更强的在线轨迹规划方法、预测校正制导方法,从而可以较好地满足高超声速滑翔飞行器的制导需求。

预测制导最早由Schultz等人[1]于1967年提出,此方法利用纵程与横程预测方程对相关参数进行预报,但受航迹角影响较大,且对地球旋转只能做简单修正,不宜用于飞行时间较长的飞行器制导。Joshi[2]提出了一种考虑路径约束的数值预测制导算法,即当预测的飞行轨迹超出阻力边界时调整倾侧角,其调整量由控制律决定,修正后的控制量用于迭代校正,从而保证预测轨迹满足路径约束。……