高超聲速滑翔飛行器俯沖段制導方法研究.pdf

1、高超聲速滑翔飛行器依靠大升阻比氣動外形產(chǎn)生氣動力在臨近空間作遠距離無動力滑翔飛行，并在接近目標上空時進行快速轉彎俯沖以對目標進行打擊，具有突防能力強、毀傷能力大的特點。本文以高超聲速滑翔飛行器為研究對象，在充分考慮復雜多約束、運動耦合等條件下，重點研究了俯沖段飛行的制導方法：
　　首先，考慮俯沖飛行過程受到的各類復雜約束，提出了一種基于Radau偽譜法和微分平坦理論的俯沖平面閉路制導方案。建立了高超聲速滑翔飛行器俯沖飛行的運動模型

2、及各類約束的數(shù)學模型；為降低俯沖過程中鉸鏈力矩過大帶來的不利影響，采用Radau偽譜法生成了滿足過載、熱流密度及終端約束且鉸鏈力矩總體效應最小的俯沖彈道；基于微分平坦理論設計了反饋制導律以消除初始狀態(tài)偏差的影響，實現(xiàn)優(yōu)化彈道的魯棒跟蹤。仿真分析表明該方法能夠較大限度降低鉸鏈力矩的影響，且對初始偏差具有一定魯棒性。
　　其次，考慮俯沖飛行終端角度約束，研究了自適應比例導引和基于終端滑模的魯棒最優(yōu)導引兩種三維制導律。在分析比例導引律的

3、導引參數(shù)對制導性能影響的基礎上，根據(jù)高超聲速滑翔飛行器俯沖和轉彎平面的運動特點，提出了導引參數(shù)自適應更新策略；為提高傳統(tǒng)最優(yōu)導引律在外界干擾、模型偏差等不確定因素下的制導性能，應用終端滑?？刂评碚撛O計了滿足任務需求的魯棒最優(yōu)導引律，并通過雙曲正切函數(shù)改善了滑模面切換引起的高頻抖振現(xiàn)象。
　　最后，考慮高超聲速滑翔飛行器的運動耦合問題，研究了基于李群控制論的非線性制導方法?；诶钊航Y構及剛體的簡單運動原理建立了飛行器與目標間相對運動