常江, 马清华, 王根, 罗建军

(1.西安现代控制技术研究所 第五技术部, 陕西 西安 710065;2.西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072)



一种在线再入侧向制导方法

常江1, 马清华1, 王根1, 罗建军2

(1.西安现代控制技术研究所 第五技术部, 陕西 西安 710065;2.西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072)

侧向制导是飞行器再入制导的重要组成部分,由于传统侧向制导方法不能对倾侧角反转次数进行在线优化,往往会给再入飞行器姿态控制系统的设计带来沉重负担。为此,利用伪谱法可在线快速求解优化问题的特点,提出了一种基于伪谱法的在线再入侧向制导方法,并结合纵向预测校正制导法进行再入制导解算以缩减优化规模。仿真结果表明,在保证制导精度的前提下,所提方法有效地减少了倾侧角反转次数。

再入飞行器; 侧向制导; 预测校正; 伪谱法

0 引言

再入飞行器的侧向运动一般通过倾侧角符号变化来实现。由于倾侧角大范围反转通常会引发恶劣的气动特性并使姿态控制系统面临巨大挑战[1],故侧向制导时,在满足精确性要求的前提下希望倾侧角反转次数最少。

通常,侧向制导方法分为参考轨迹跟踪和倾侧角反转逻辑两大类:文献[2-3]基于非线性几何法或最优控制实现了对纵、侧向参考轨迹的同时跟踪;文献[4-5]把横程或横程变化率作为控制倾侧角反转的变量,当变量超出预先设计的走廊时倾侧角发生反转。然而,上述侧向制导方法不能兼顾严格限制倾侧角反转次数和高精度再入对在线制导的需求,故本文提出利用伪谱法的高精度和快速收敛性,在线对倾侧角符号变化规律进行优化设计,从而实现倾侧角反转次数较少的侧向制导。……