刘佳玺，刘党辉，刁俊昌

(1. 航天工程大学研究生院，北京 101416；2. 航天工程大学宇航科学与技术系，北京 101416；3. 31700部队，辽宁 辽阳 111000)

1 引言

航天运载器的精确定点以及无损回收一直是各国学者不断探索研究并急需解决的技术难题[1]，20世纪60年代，法国人贾尔伯特(JALBERT)首次提出了“冲压翼伞”的概念，基于冲压翼伞的空投系统以及运载器回收系统开始进入人们的视野，通过对翼伞系统合理的动力学建模以及归航设计，可以大幅度提高空投系统以及运载器回收系统的精确性[2]。

在1978-1984年间，Goodrick先后建立翼伞系统纵向平面的3DOF模型以及6DOF[3]模型开始，国内外学者对翼伞系统的动力学建模进行了较多的研究，翼伞系统的8DOF[4]、9DOF[5]、12DOF[6]动力学模型相继建立。6DOF模型是将翼伞与载荷看做刚性连接，系统在整个归航阶段主要以滑翔为主。更高自由度的动力学模型主要用于分析物、伞系统间的相对运动特性，其中8DOF与9DOF模型是将伞体和回收物间通过长度恒定的吊带相连，而12DOF模型更是考虑到了吊带的弹性形变，这对详细分析翼伞系统归航中突风作用、雀降操纵以及系统设计参数优化等提供了更精确的理论依据。本文主要研究的是翼伞系统的归航设计，而归航设计旨在分析系统质心的运动规律，了解飞行轨迹以及飞行性能。6DOF模型可以直观清晰的描述系统的基本运动特性，而且相对较为简单，而更高自由度的模型建立较为复杂，不利于归航过程中的轨迹以及系统控制器的优化。只有当需要获得更多信息，并进一步了解系统各组成部分--伞体以及回收物之间的相互影响时，才需要建立更高自由度的动力学模型。……