王 萍

九江学院电子工程学院，江西九江 332005

近空间飞行器远距离滑翔制导方法与可视化仿真

王 萍

九江学院电子工程学院，江西九江 332005

针对近空间远距离高速滑翔飞行器，提出制导律设计方法，并建立可视化仿真平台，验证制导方法的有效性。采用分段规划思想，基于阻力加速度-能量剖面规划滑翔轨迹，利用遗传算法优化滑翔轨迹，实现对高度、速度及航程等终端条件和过载、热流等过程约束的满足。采用线性二次型规划方法，对规划后的滑翔轨迹进行跟踪，基于智能优化算法得到线性二次型调节器的系数。提出基于Matlab软件和卫星仿真工具包(STK)的可视化数学仿真平台的设计方案，建立近空间飞行器制导律设计的可视化仿真平台。基于该平台对制导律设计方法进行验证，结果表明提出的制导律设计方法可有效地实现满足过载、热流、动压等约束条件下的远距离高精度滑翔制导。

近空间飞行器;制导;仿真

近空间飞行器通常用于指代一类在近空间(通常是指20～100km高度的空间)内飞行，执行特定工作任务(例如信息采集、空中停留、中继通信、载荷投放等)的飞行器，主要包括高超声速飞行器、无动力滑翔飞行器与飞艇等［1-2］。本文主要研究一类在近空间远距离高速滑翔的飞行器，简称近空间飞行器。

近空间远距离滑翔飞行时受到多种类型的约束。例如，飞行轨迹的终端速度与高度需要与期望值保持在一定的精度范围内，可称为终端约束;再比如，高速飞行过程中，作用在飞行器上的热流、动压与过载等物理量的幅值不能超过允许的限定值(最大或最小)，可称为过程约束。……