杨 丁 刘 明 汤国建 刘鲁华 宋建强

1.国防科学技术大学航天科学与工程学院，长沙410073 2.空间物理重点实验室, 北京 100076



准平衡滑翔轨迹在线规划与跟踪制导方法研究

杨 丁1，2刘 明1，2汤国建1刘鲁华1宋建强1

1.国防科学技术大学航天科学与工程学院，长沙410073 2.空间物理重点实验室, 北京 100076

针对飞行器在线轨迹规划问题提出一种基于准平衡滑翔条件的轨迹在线规划方法及利用PID控制器实现的全状态跟踪制导方法。利用准平衡滑翔条件推导了高度、速度及航程等关键参数之间的解析关系，基于此条件结合飞行器当前状态与终端约束实现了物理可实现的滑翔轨迹快速规划；根据需要的速度和高度反馈量设计了PID控制器，实现纵向轨迹跟踪，通过飞行器航向误差走廊保证了飞行航向。仿真算例验证了该方法能实现轨迹在线规划，并对外部偏差具有较强的鲁棒性。 关键词 准平衡滑翔；在线轨迹规划；跟踪制导

滑翔飞行器通常在20～100km高度的临近空间内滑翔飞行，具有高空高速、灵活机动、快速响应以及强突防性能等优点。在全球侦察、远程精确打击等方面具备良好的应用前景，已成为世界各军事强国争相发展的重点。

在线轨迹规划技术是滑翔飞行器实现任务快速响应的前提与保障。传统轨迹规划方法通常通过建立飞行轨迹参数化模型，根据具体飞行任务，利用寻优算法迭代求解飞行器程序姿态角。国内外针对飞行器轨迹快速规划开展了大量的研究，采用的方法包括直接打靶法[1-2]、配点法[3-4]、动态逆方法[5-10]、滚动时域法[11-15]和伪谱法[16]等。……