苏子康，李春涛，余跃，徐忠楠，王宏伦

（1.南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016； 2.北京航天自动控制研究所，北京 100854；3.北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院，北京 100083）

绳系拖曳飞行器是被拖曳飞机通过绳系拖曳飞行的一种特殊应用飞行器［1-2］，如机载拖曳天线［3-4］、绳系拖曳靶标［5-7］、拖曳诱饵系统［8-10］、拖曳空中发射系统［11-12］、空中加油浮标［13-14］、无人机空基回收对接浮标［15-16］等。在这些应用中，通常需要对柔性绳系拖曳飞行器的轨迹和姿态进行控制［5］。例如，在空基回收中，受拖曳靶标需要在多重气流下实现位置稳定，以为空中对接提供稳定的目标［16-17］；而在绳系拖曳靶标中，靶标需要实现受拖曳机动轨迹跟踪飞行，以便提高导弹等武器系统作战效能试验的可信度［6，8］。

目前，通常有2种策略实现对拖曳飞行器运动轨迹的控制。一种为间接的被动控制方法，即通过拖曳母机的航路规划和控制，以间接实现对无操纵面拖曳飞行器的被动控制［18-20］，由于需要复杂的缆绳模型计算和母机规划控制，该方法很难实现拖曳飞行器的高精度控制。另一种方法则直接用拖曳飞行器上配备的多个气动操纵面，实现对拖曳飞行器运动的主动控制［5］，该方法已被应用于空中加油拖曳浮标稳定［21-22］和绳系拖曳靶标控制［3，5-6］等领域，其能实现更高精度和效率的轨迹控制，也避免了间接方法中的规划与控制设计。因此，这种主动操纵面直接控制为拖曳飞行器轨迹控制提供了一种更高效的解决方案。……