李天明 姚 敏 徐传敬 陈 奇

南京航空航天大学，南京 211100



基于高度裕量的翼伞空投系统航迹规划

李天明 姚 敏 徐传敬 陈 奇

南京航空航天大学，南京 211100

首先建立翼伞六自由度的模型，利用最优控制理论，分别采用时间最优控制、能量最优控制以及相应的改进控制算法对翼伞空投控制技术进行比较研究。并提出以高度作为判断准则的系统归航方案，分别对比在不同的高度下，各控制方法的优缺点及适用性。在此基础上运用Simulink仿真验证不同高度下的最佳规划航迹，最终为实际翼伞的投放提供理论基础。

航迹规划；最优控制；模型；高度裕量

当代，翼伞的应用已非常广泛。传统空投中，空投物的落地点具有一定的随机性，其着陆偏差较大。相比传统的圆形降落伞，可控翼伞有很多优点[1]，其良好的滑翔性能，可以在远离着陆区的空域释放。因此可控翼伞空投系统得到了广泛的研究。本文将最优控制算法应用到翼伞的精确空投中，根据不同的性能指标要求确定不同的控制方法，规划相应的最优控制轨迹，进而分析不同控制方法的异同点及适用性。

1 翼伞系统的飞行建模

由于本文主要研究翼伞系统质心的运动，因此可以将伞体和载体看作刚性的连接，对完全打开后的可控翼伞系统建立六自由度运动模型，并在该模型的基础上进行运动特性的仿真分析。

1.1 基本假设

对翼伞系统做以下的基本假设[2]：

1)空投物与翼伞之间无相对运动，即将物伞系统视为刚性连接；……