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基于气动力加速度估计的高超声速滑翔飞行器智能轨迹预测
1
作者
余明骏
张佳梁
+2 位作者
沈海东
刘燕斌
陈金宝
《兵工学报》
北大核心
2025年第6期306-318,共13页
临近空间高超声速滑翔飞行器(Hypersonic Gliding Vehicle,HGV)具有高速、高机动特性以及超强的突防能力,对现有防御系统造成严重威胁。针对临近空间高机动目标拦截任务中跟踪预测难的问题,提出一种基于气动力加速度估计的HGV智能轨迹...
临近空间高超声速滑翔飞行器(Hypersonic Gliding Vehicle,HGV)具有高速、高机动特性以及超强的突防能力,对现有防御系统造成严重威胁。针对临近空间高机动目标拦截任务中跟踪预测难的问题,提出一种基于气动力加速度估计的HGV智能轨迹预测方法。根据HGV目标运动模型,分析其机动模式和气动力变化规律,选定气动升力加速度、气动阻力加速度和倾侧角控制量3个参数作为轨迹预测参数,替代目标运动模型中的未知项。建立基于气动加速度估计的动力学跟踪模型,利用雷达量测数据和无迹卡尔曼滤波实现预测参数的实时跟踪估计,并以此为输入构建长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络训练模型,对预测参数的变化规律与时序关系进行在线学习。利用训练完备的LSTM预测网络迭代预测目标未来时刻的气动加速度,结合运动方程数值积分外推,实现目标轨迹在线预测。数值仿真结果表明,新方法能有效预测非合作HGV目标轨迹,预测精度高、稳定性好。
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关键词
高超声速滑翔飞行器
气动加速度估计
跟踪滤波
长短时记忆网络
轨迹预测
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职称材料
题名
基于气动力加速度估计的高超声速滑翔飞行器智能轨迹预测
1
作者
余明骏
张佳梁
沈海东
刘燕斌
陈金宝
机构
南京航空航天大学宇航空间机构全国重点实验室
南京航空航天大学航天学院
上海机电工程研究所
出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第6期306-318,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52402475、52272369)
中国航天科技集团有限公司第八研究院产学研合作基金项目(SAST2023-007)
中央高校基本科研业务费专项项目(NS2024053)。
文摘
临近空间高超声速滑翔飞行器(Hypersonic Gliding Vehicle,HGV)具有高速、高机动特性以及超强的突防能力,对现有防御系统造成严重威胁。针对临近空间高机动目标拦截任务中跟踪预测难的问题,提出一种基于气动力加速度估计的HGV智能轨迹预测方法。根据HGV目标运动模型,分析其机动模式和气动力变化规律,选定气动升力加速度、气动阻力加速度和倾侧角控制量3个参数作为轨迹预测参数,替代目标运动模型中的未知项。建立基于气动加速度估计的动力学跟踪模型,利用雷达量测数据和无迹卡尔曼滤波实现预测参数的实时跟踪估计,并以此为输入构建长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络训练模型,对预测参数的变化规律与时序关系进行在线学习。利用训练完备的LSTM预测网络迭代预测目标未来时刻的气动加速度,结合运动方程数值积分外推,实现目标轨迹在线预测。数值仿真结果表明,新方法能有效预测非合作HGV目标轨迹,预测精度高、稳定性好。
关键词
高超声速滑翔飞行器
气动加速度估计
跟踪滤波
长短时记忆网络
轨迹预测
Keywords
hypersonic gliding vehicle
aerodynamic acceleration estimation
tracking filter
LSTM network
trajectory prediction
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于气动力加速度估计的高超声速滑翔飞行器智能轨迹预测
余明骏
张佳梁
沈海东
刘燕斌
陈金宝
《兵工学报》
北大核心
2025
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