张义捷, 姜云涛, 刘永, 王亮

(北京航天自动控制研究所，北京 100854)

高超声速滑翔式飞行器具有较大的机动能力，飞行包络大，环境复杂，对飞行控制、结构控制有更高的要求，给制导控制系统的设计带来了极大挑战. 本文主要开展滑翔式飞行器制导算法研究. 滑翔段的制导[1]分为两大类：一类是标准轨道制导方法，另一类是预测制导方法. 第一种方法是根据飞行任务预先设计一条参考轨道，在飞行中把实际值和理论值的偏差信号作为制导的输入，控制飞行器按照参考弹道飞行. 预测制导法着眼于实际飞行弹道的预报落点和目标点的差别来对弹道进行修正. 相对地，预测制导处理应急情况的能力以及使轨道保持最小过载和热流的能力较强，但是对计算机的计算速度和存储量要求较高，目前应用最广泛的依然是标准轨道制导法[2].

标准轨道制导在美国航天飞机返回再入段成功应用，成为许多再入飞行器的基准方法，主要包括离线参考阻力加速度剖面规划和在线阻力加速度剖面跟踪. 其后产生了一系列改进剖面设计和跟踪方法以及参考轨迹状态空间调节方法[3]. 制导律设计方法很多，包括利用线性二次调节器(LQR)设计制导律[4]；利用比例微分PD设计制导律；将飞行器滚动次数与落点精度的终端误差结合起来作为性能指标，利用反馈控制方法设计制导律[5]；基于神经网络的再入标准轨迹制导[6]等；除此之外，最优控制、自适应制导、勒让德拟谱方法、增益调度法等也应用于标准轨道的制导律设计中[7-13].