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空间平台发射拦截器动力学与最优脉冲拦截
1
作者
韩艳铧
王磊
张勇
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1065-1073,共9页
研究了空间平台发射拦截器的两体耦合动力学,以及拦截器拦截目标星的最优脉冲控制问题。平台首先与目标星形成绕飞关系,保持其发射筒轴线始终瞄准目标星。接到发射指令后,拦截器从发射筒中射出,本文采用拉格朗日第二类方程建立了发射过...
研究了空间平台发射拦截器的两体耦合动力学,以及拦截器拦截目标星的最优脉冲控制问题。平台首先与目标星形成绕飞关系,保持其发射筒轴线始终瞄准目标星。接到发射指令后,拦截器从发射筒中射出,本文采用拉格朗日第二类方程建立了发射过程平台⁃拦截器两体动力学模型。因为两体耦合影响,平台姿态偏转,拦截器出筒时的速度已经不能瞄准目标星。通过小型火箭发动机给其施加速度脉冲,使其进入拦截轨道,保证拦截的同时,将脉冲速度最小化以节省燃料,本文将其归结为一个非线性规划问题,采用三级优化的策略来求解。在拦截飞行时间相较于平台绕飞目标星的周期是小量的条件下,可以视绕飞平均角速度为小参数,采用正则摄动方法求出非线性规划的一阶近似解,然后以此为迭代初值,寻找最优真解。最后进行了数值仿真验证。
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关键词
多体动力学
拉格朗日分析力学
C⁃W方程
交会拦截
小参数摄动法
最优脉冲制导
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职称材料
题名
空间平台发射拦截器动力学与最优脉冲拦截
1
作者
韩艳铧
王磊
张勇
机构
南京航空航天大学航天学院
南京航空航天大学无人机研究院
出处
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1065-1073,共9页
基金
中央高校基本科研业务费青年科技创新基金(NT2020025)。
文摘
研究了空间平台发射拦截器的两体耦合动力学,以及拦截器拦截目标星的最优脉冲控制问题。平台首先与目标星形成绕飞关系,保持其发射筒轴线始终瞄准目标星。接到发射指令后,拦截器从发射筒中射出,本文采用拉格朗日第二类方程建立了发射过程平台⁃拦截器两体动力学模型。因为两体耦合影响,平台姿态偏转,拦截器出筒时的速度已经不能瞄准目标星。通过小型火箭发动机给其施加速度脉冲,使其进入拦截轨道,保证拦截的同时,将脉冲速度最小化以节省燃料,本文将其归结为一个非线性规划问题,采用三级优化的策略来求解。在拦截飞行时间相较于平台绕飞目标星的周期是小量的条件下,可以视绕飞平均角速度为小参数,采用正则摄动方法求出非线性规划的一阶近似解,然后以此为迭代初值,寻找最优真解。最后进行了数值仿真验证。
关键词
多体动力学
拉格朗日分析力学
C⁃W方程
交会拦截
小参数摄动法
最优脉冲制导
Keywords
multi⁃body dynamics
Lagrange analytical mechanics
C⁃W equation
rendezvous and interception
small parameter perturbation method
optimal impulse guidance
分类号
V212 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
空间平台发射拦截器动力学与最优脉冲拦截
韩艳铧
王磊
张勇
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
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