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亚轨道重复使用运载器总体多学科优化方法 被引量:12
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作者 龚春林 谷良贤 粟华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期5-10,16,共7页
针对亚轨道运载器总体设计多学科耦合的特点,从任务规划、学科建模、集成和求解策略等方面对多学科优化方法进行了研究。以助推亚轨道飞行器为对象,确定了学科模块组成、功能和数据耦合关系。建立了与总体设计过程相适应的7个学科模型,... 针对亚轨道运载器总体设计多学科耦合的特点,从任务规划、学科建模、集成和求解策略等方面对多学科优化方法进行了研究。以助推亚轨道飞行器为对象,确定了学科模块组成、功能和数据耦合关系。建立了与总体设计过程相适应的7个学科模型,包括几何主模型、气动、推进、弹道、气动热、传热/热防护系统、结构。结合飞行器任务要求和基准方案,从系统级定义了多学科优化问题,包括目标函数、约束条件和设计变量。基于多学科软件框架集成学科模型,采用多学科可行法作为求解框架,建立了亚轨道飞行器多学科优化系统,选择SQP算法完成了以起飞总重为目标的优化。结果显示,优化后,发动机结构、热防护系统有所增加,但结构质量和燃油消耗减小,综合作用使总重减小2.4%,体现了多学科优化的协同作用。 展开更多
关键词 轨道 重复使用运载 多学科优化 总体设计
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亚轨道可重复使用飞行器轨迹/总体参数一体化优化方法 被引量:2
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作者 黄瑞松 李浩 +1 位作者 韦常柱 崔乃刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期261-267,共7页
针对亚轨道可重复使用运载器(SRLV)的应用需求,在将卫星投送到预定轨道同时确保SRLV安全返回的前提下,对基于记忆原理的轨迹/总体参数一体化优化方法进行了研究。记忆优化算法是一种具有全局收敛性的随机搜索方法,每次搜索的试探解优劣... 针对亚轨道可重复使用运载器(SRLV)的应用需求,在将卫星投送到预定轨道同时确保SRLV安全返回的前提下,对基于记忆原理的轨迹/总体参数一体化优化方法进行了研究。记忆优化算法是一种具有全局收敛性的随机搜索方法,每次搜索的试探解优劣状态由记忆元来存储。利用记忆原理的记忆增强和遗忘规律来衡量优化搜索过程中试探解的状态,并以燃料最省作为优化指标。同时采用三种不同的搜索策略,实现对试探解的随机搜索,避免陷入局部极小问题,并以此来提高搜索速度。仿真表明:卫星入轨速度偏差小于2 m/s,高度偏差小于10 m,轨道倾角偏差小于0.000 1°。SRLV最终与着陆场的位置偏差小于100 m,速度偏差小于5 m/s。相较于传统的轨迹优化方法,新方法适用于复杂的轨迹/参数一体化优化问题,搜索速度快,求解精度高,有利于算法在工程实际中的应用与推广。 展开更多
关键词 亚轨道可重复使用运载器 一体化优化 记忆原理 试探解 随机搜索
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RLV亚轨道再入段制导技术 被引量:2
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作者 吴了泥 黄一敏 杨一栋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期2942-2945,共4页
重复使用运载器亚轨道再入段一般采用航天飞机应急返回发射场的飞行方案,分三个阶段:迎角恢复段、过载保持段和过渡段。该方案的难点是抑制动压,缺点是只有开环制导。分析了动压变化的影响因素,制订了抑制下沉率的制导策略,并给出迎角... 重复使用运载器亚轨道再入段一般采用航天飞机应急返回发射场的飞行方案,分三个阶段:迎角恢复段、过载保持段和过渡段。该方案的难点是抑制动压,缺点是只有开环制导。分析了动压变化的影响因素,制订了抑制下沉率的制导策略,并给出迎角和过载指令的设计方法。其次分析初始状态偏差和气动升力/阻力系数偏差对动压的影响,提出了根据初始高度调整制导指令和根据下沉率进行过载指令补偿的闭环制导方案。仿真表明设计的轨迹能够满足飞行约束,闭环制导能有效减小最大动压偏差。 展开更多
关键词 制导技术 轨道再入段 重复使用运载 动压约束
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RLV再入标准轨道制导与轨道预测制导方法比较分析 被引量:19
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作者 胡建学 陈克俊 +1 位作者 赵汉元 余梦伦 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期26-29,34,共5页
提出只更新飞行剖面参数的航程更新方法及相应的RLV再入标准轨道制导规律;结合轨道在线生成与跟踪技术,采用Runge-Kutta-Fehlberg自适应变步长轨道快速预报方法,研究了RLV再入轨道预测制导。进一步对两种制导方法进行了比较分析研究,研... 提出只更新飞行剖面参数的航程更新方法及相应的RLV再入标准轨道制导规律;结合轨道在线生成与跟踪技术,采用Runge-Kutta-Fehlberg自适应变步长轨道快速预报方法,研究了RLV再入轨道预测制导。进一步对两种制导方法进行了比较分析研究,研究认为标准轨道制导与轨道预测制导都是可行的RLV再入制导方案,其有机结合是未来可重复使用跨大气层飞行器再入制导的发展趋势。 展开更多
关键词 可重复使用运载(RLV) 再入制导 标准轨道制导 预测制导
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基于改进标称轨道法的再入轨迹设计
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作者 陈洪波 方磊 李永远 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2014年第5期6-9,13,共5页
对航天飞机标准轨道法进行改进,在更新部分D-V剖面、更新整个D-V剖面的基础上,提出第3种剖面更新的方法,以下简称修正标准飞行剖面参数法。该方法在考虑当前飞行时刻的瞬间,平移整个标准飞行剖面,以满足航程要求;采用轨道跟踪控制技术... 对航天飞机标准轨道法进行改进,在更新部分D-V剖面、更新整个D-V剖面的基础上,提出第3种剖面更新的方法,以下简称修正标准飞行剖面参数法。该方法在考虑当前飞行时刻的瞬间,平移整个标准飞行剖面,以满足航程要求;采用轨道跟踪控制技术跟踪标准飞行剖面,使得实际航程逼近标准航程;该方法不更新D-V剖面,降低了算法的复杂性,减少计算量并具有较高的制导精度。基于该方法对NASA马歇尔空间飞行中心研究的空天飞行器模型进行再入轨迹设计,仿真结果表明,该方法获得的轨迹不仅能满足过载、热流和动压等过程约束及终端约束,并且轨迹光滑,无跳跃,具备一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 标准轨道 可重复使用运载 再入 制导律设计
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非线性指数理论在SRLV动力学建模上的应用
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作者 程超 穆荣军 +1 位作者 韦常驻 黄盘兴 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1499-1503,共5页
针对亚轨道可重复使用运载器(SRLV)再入过程中,强非线性和不确定性对动力学建模和控制系统设计带来的不利影响,提出了一种用于SRLV动力学模型非线性强度分析的方法。非线性指数是测量系统非线性强弱程度的重要指标。该方法首先对SRLV线... 针对亚轨道可重复使用运载器(SRLV)再入过程中,强非线性和不确定性对动力学建模和控制系统设计带来的不利影响,提出了一种用于SRLV动力学模型非线性强度分析的方法。非线性指数是测量系统非线性强弱程度的重要指标。该方法首先对SRLV线性模型进行分析,计算出全飞行包线内静态和动态非线性指数大小,进而确定出全飞行包线内系统模型的非线性强弱程度,使得SRLV再入模型的非线性特性能被定性和定量的表现出来,最后通过仿真分析验证了该方法的正确性和适用性。 展开更多
关键词 非线性指数 动力学模型 轨道重复使用运载 非线性强度 线性模型
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