一种面向临近空间高超声速再入滑翔目标跟踪算法 被引量：8

1

作者 何山 吴盘龙 +1 位作者 恽鹏 李星秀 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期553-559,共7页

针对临近空间高超声速再入滑翔目标的跟踪问题,提出了一种基于回顾成本输入估计的无偏转换量测卡尔曼滤波(Retrospective cost input estimation-unbiased converted measurements Kalman filter, RCIE-UCMKF)。首先,根据再入滑翔目标... 针对临近空间高超声速再入滑翔目标的跟踪问题,提出了一种基于回顾成本输入估计的无偏转换量测卡尔曼滤波(Retrospective cost input estimation-unbiased converted measurements Kalman filter, RCIE-UCMKF)。首先,根据再入滑翔目标的飞行特性,将加速度看成是未知的确定输入构建运动学跟踪模型;然后,对目标的非线性量测信息进行无偏转换,并将得到的噪声协方差矩阵进行解耦,降低算法的复杂度;最后,利用回顾成本的输入估计对未知加速度进行重构,采用递推最小二乘法更新输入估计器的参数矩阵,同时将估计的加速度引入到卡尔曼滤波框架下,实现对高超声速再入滑翔目标状态的准确估计。仿真结果表明了该算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 高超声速再入滑翔目标 回顾成本 输入估计 无偏转换 卡尔曼滤波

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临近空间高超声速再入滑翔目标跟踪模型 被引量：5

2

作者 张裕禄 毕红葵 +1 位作者 叶泽浩 李凡 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2019年第5期33-39,共7页

针对临近空间高超声速再入滑翔飞行器(HRGV)的跳跃滑翔跟踪问题,建立一种新型跟踪模型。首先对目标进行受力分析并结合HRGV横、纵向运动特性得到各方向气动加速度特性;在此基础上将气动加速度中的阻力和爬升力加速度建模为正弦自相关模... 针对临近空间高超声速再入滑翔飞行器(HRGV)的跳跃滑翔跟踪问题,建立一种新型跟踪模型。首先对目标进行受力分析并结合HRGV横、纵向运动特性得到各方向气动加速度特性;在此基础上将气动加速度中的阻力和爬升力加速度建模为正弦自相关模型,转弯力加速度建模为一阶马尔科夫模型;然后采用一种分离滤波模型对目标状态和气动加速度分别进行估计,推导得出状态滤波模型和气动加速度滤波模型表达式。仿真实验结果表明,相比该类目标的其他跟踪算法,该算法的跟踪精度有一定提高,此模型优越性较强。 展开更多

关键词 高超声速再入滑翔飞行器 运动特性 目标跟踪 分离滤波

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高超声速飞行器再入滑翔段在线制导

3

作者 魏昊 蔡光斌 +3 位作者 凡永华 徐慧 王晶 周卓成 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期183-192,共10页

针对高超声速飞行器再入滑翔段制导问题,提出一种基于粒子群优化-鲸鱼算法的在线制导策略。考虑其约束模型与交班条件,建立了过程约束与终端约束模型。为缩短轨迹生成时间,减少算法计算量,设计了一种能自动满足终端高度、路径角、航程... 针对高超声速飞行器再入滑翔段制导问题,提出一种基于粒子群优化-鲸鱼算法的在线制导策略。考虑其约束模型与交班条件,建立了过程约束与终端约束模型。为缩短轨迹生成时间,减少算法计算量,设计了一种能自动满足终端高度、路径角、航程约束的高度-剩余航程飞行剖面。基于阻力系数为常值的前提下,推导了满足航程约束的速度数值解。利用上述模型,设计了一种三参数寻优模型,实现对终端条件的控制。为优化过程约束,提出结合鲸鱼算法和粒子群优化算法的改进鲸鱼算法,克服了粒子群算法易早熟收敛的缺点,提高了求解效率,满足了飞行过程中热流率最小的目标。而后通过将航迹分段的方法,提出一种基于中间点的在线制导方法,对纵向剖面进行在线更新,从而满足终端约束。仿真结果表明,所提方法能高效率的求解最优飞行轨迹。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 再入滑翔段 在线制导 改进的鲸鱼算法 轨迹优化

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高超声速滑翔式飞行器再入轨迹多目标多约束优化 被引量：18

4

作者 陈小庆 侯中喜 刘建霞 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期77-83,共7页

轨迹优化是高超声速滑翔式飞行器关键技术之一。为避免间接法求解轨迹优化问题时对初值敏感以及伪谱法求解轨迹优化问题中难以处理航路点和禁飞区等问题,提出采用基于Akima插值多项式的直接法求解高超声速滑翔式飞行器再入轨迹优化问题... 轨迹优化是高超声速滑翔式飞行器关键技术之一。为避免间接法求解轨迹优化问题时对初值敏感以及伪谱法求解轨迹优化问题中难以处理航路点和禁飞区等问题,提出采用基于Akima插值多项式的直接法求解高超声速滑翔式飞行器再入轨迹优化问题。以驻点热流密度最小和到达目标点时间最小为优化目标,考虑了终端约束、航路点约束、禁飞区约束、动压约束、过载约束等约束条件。仿真结果表明:采用的插值方法可以减少插值过程中的控制变量越界问题;得到的Pareto前沿具有良好的分布性,在初步设计时能够给设计者较大的选择余地;和文献中的单目标优化结果相比,本文所采用的算法也具有较好的寻优能力。 展开更多

关键词 高超声速滑翔式飞行器 轨迹优化 多目标优化 Akima样条插值 直接法

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高超声速滑翔式再入飞行器最大航程飞行轨迹分析 被引量：12

5

作者 丁洪波 蔡洪 +1 位作者 张士峰 李安梁 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期67-72,共6页

针对航程最大的再入问题,研究了高超声速滑翔式再入飞行器的飞行轨迹特性。使用Legendre伪谱法进行轨迹优化,得到最优轨迹。分析了路径约束对轨迹的影响,以及在路径约束下控制量对飞行轨迹的影响。根据控制量的取值规律,提出一种升力系... 针对航程最大的再入问题,研究了高超声速滑翔式再入飞行器的飞行轨迹特性。使用Legendre伪谱法进行轨迹优化,得到最优轨迹。分析了路径约束对轨迹的影响,以及在路径约束下控制量对飞行轨迹的影响。根据控制量的取值规律,提出一种升力系数的分段直线取值模型。数字仿真表明,通过该模型得到的飞行轨迹与最优轨迹类似,且航程相差很小,可以作为一种使航程最大的轨迹控制方法。 展开更多

关键词 高超声速滑翔式再入 航程最大 轨迹 伪谱法 升力系数 分段直线取值模型

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临近空间高超声速助推-滑翔式轨迹目标跟踪 被引量：22

6

作者 张翔宇 王国宏 +1 位作者 张静 刘源 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1125-1132,共8页

针对临近空间高超声速、助推-滑翔式轨迹目标跟踪的问题,提出一种经度-纬度-高度坐标系(Longitude-Latitude-Altitude,LLA)下基于目标轨迹特性分析的三维投影跟踪算法。首先,针对临近空间目标在经纬方向上的线性高超声速运动和高度方向... 针对临近空间高超声速、助推-滑翔式轨迹目标跟踪的问题,提出一种经度-纬度-高度坐标系(Longitude-Latitude-Altitude,LLA)下基于目标轨迹特性分析的三维投影跟踪算法。首先,针对临近空间目标在经纬方向上的线性高超声速运动和高度方向上高机动频率运动的不同,将目标量测分别投影到经纬平面和高度方向上,并通过分段跟踪处理,以减小耦合误差对目标跟踪精度的影响;接着,在对目标高超声速特性充分分析的基础上,利用经纬方向上的点迹归并和凝聚处理,以有效解决目标高超声速运动所引起的分裂问题;然后,在对目标高度IMM跟踪的基础上,通过对加速度突变的合理检测和补偿,以进一步实现目标在高度方向上高机动频率运动的可靠跟踪;最后,结合统计学原理,将目标在同一时刻不同跟踪段中的状态估计相关联,以有效实现临近空间高超声速、助推-滑翔式轨迹目标的精确跟踪。仿真结果表明,与现有的临近空间目标跟踪算法相比,该算法具有较高的定位跟踪精度。 展开更多

关键词 临近空间 高超声速目标 助推-滑翔式轨迹 交互多模型跟踪

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高超声速飞行器多目标复杂约束滑翔弹道优化 被引量：11

7

作者 谢愈 潘亮 +1 位作者 谷学强 陈璟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期9-17,共9页

针对气动热、过载、动压、控制量、航路点、禁飞区以及终端状态等复杂约束条件,提出高超声速飞行器多目标滑翔弹道优化方案。建立换极运动模型,简化部分约束条件的处理,并规避了传统运动模型的奇异问题;在此基础上,引入物理规划方法将... 针对气动热、过载、动压、控制量、航路点、禁飞区以及终端状态等复杂约束条件,提出高超声速飞行器多目标滑翔弹道优化方案。建立换极运动模型,简化部分约束条件的处理,并规避了传统运动模型的奇异问题;在此基础上,引入物理规划方法将多目标优化问题转换为反映设计者不同偏好的单目标优化问题;进一步基于分段Gauss伪谱方法将弹道单目标优化的最优控制问题转换为非线性规划问题进行求解。仿真结果表明,该方法获得的滑翔优化弹道能满足复杂约束要求,同时能够反映设计者的不同偏好。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 滑翔弹道优化 复杂约束 多目标优化 换极运动模型 物理规划 分段GaUSS伪谱法

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复杂约束条件下再入高超声速滑翔飞行器轨迹快速优化 被引量：3

8

作者 王路 邢清华 毛艺帆 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期839-846,862,共9页

作为直接法的典型代表,高斯伪谱方法在处理复杂约束条件(含路径点或禁飞区约束)下再入高超声速滑翔飞行器轨迹优化问题时,仅能保证所得轨迹在各高斯节点处严格满足各项约束,而节点之间轨迹的可行性无法保证,为解决这一问题,文章提出改... 作为直接法的典型代表,高斯伪谱方法在处理复杂约束条件(含路径点或禁飞区约束)下再入高超声速滑翔飞行器轨迹优化问题时,仅能保证所得轨迹在各高斯节点处严格满足各项约束,而节点之间轨迹的可行性无法保证,为解决这一问题,文章提出改进多阶段高斯伪谱方法。该方法首先使用新定义的两类节点(固定节点和虚拟节点)将轨迹分段,其中固定节点是用来保证路径点与高斯节点重合,虚拟节点则是用来保证禁飞区附近分布更多的高斯节点,此分段方式能保证所得轨迹在任意位置可行;然后,向各分段轨迹插入指定数目的高斯节点;最后,使用序列二次规划方法对此多阶段轨迹优化模型进行求解。仿真结果表明,改进多阶段高斯伪谱方法在处理复杂约束条件下再入高超声速滑翔飞行器轨迹优化问题时快速有效。 展开更多

关键词 再入高超声速滑翔飞行器 轨迹优化 路径点 禁飞区 高斯伪谱方法

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滑翔式高超声速目标可达区域计算方法 被引量：6

9

作者 张凯 熊家军 《现代防御技术》 北大核心 2017年第2期67-73,共7页

针对滑翔式高超声速目标能够利用强大的横向机动能力形成较大的可达区域的特点,着眼于系统阐述这类问题的解决方案,研究了几种可达区域计算方法。首先建立了滑翔式高超声速目标的三自由度动力学模型,并给出再入过程必须满足的相关约束... 针对滑翔式高超声速目标能够利用强大的横向机动能力形成较大的可达区域的特点,着眼于系统阐述这类问题的解决方案,研究了几种可达区域计算方法。首先建立了滑翔式高超声速目标的三自由度动力学模型,并给出再入过程必须满足的相关约束。然后详细论述了轨迹优化、再入走廊规划、常倾侧角和近似椭圆拟合4种滑翔式高超声速目标可达区域计算方法,给出了几种方法具体的实现流程,并对方法的不足进行改进。通过算例仿真,对几种可达区域计算方法的优缺点与应用特点进行了比较分析。最后,以轨迹优化方法为例,分析了可达区域动态变化情况,验证方法的完备性和动态适应性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 再入滑翔 可达区域 伪谱法 再入走廊 常值倾侧角 椭圆近似

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临近空间高超声速滑翔目标地理位置估计 被引量：2

10

作者 喻晨龙 谭贤四 +2 位作者 曲智国 李凡 谢非 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第6期55-60,共6页

为了提高临近空间高超声速滑翔目标在地心地固(ECEF)坐标系下地理位置的跟踪精度,基于目标的三自由度弹道方程对其轨迹进行分析,提出将轨迹投影到高度,经度,纬度三个坐标方向,在高度方向的轨迹衰减震荡,将加速度描述为零均值的正弦衰减... 为了提高临近空间高超声速滑翔目标在地心地固(ECEF)坐标系下地理位置的跟踪精度,基于目标的三自由度弹道方程对其轨迹进行分析,提出将轨迹投影到高度,经度,纬度三个坐标方向,在高度方向的轨迹衰减震荡,将加速度描述为零均值的正弦衰减震荡自相关随机过程,构造了一个位置滤波器,在经度和纬度方向的轨迹线性偏移,将角度的变化率描述为零均值的指数自相关随机过程,构造了两个角度子滤波器,将三个滤波器并行运行以实现目标的三维跟踪,仿真表明该算法具有较好的跟踪精度。 展开更多

关键词 临近空间 高超声速滑翔目标 地理位置 跟踪

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再入高超声速滑翔飞行器轨迹快速优化 被引量：2

11

作者 王路 邢清华 毛艺帆 《现代防御技术》 北大核心 2015年第6期74-80,共7页

介绍了基于熵的改进粒子群算法在再入高超声速滑翔飞行器轨迹快速优化问题中的应用。首先给出再入轨迹优化问题模型,选取三自由度的再入运动模型,性能指标为航程最远,约束条件包括过载、动压、热流密度、攻角等过程约束以及速度、高度... 介绍了基于熵的改进粒子群算法在再入高超声速滑翔飞行器轨迹快速优化问题中的应用。首先给出再入轨迹优化问题模型,选取三自由度的再入运动模型,性能指标为航程最远,约束条件包括过载、动压、热流密度、攻角等过程约束以及速度、高度等终端约束,控制变量为攻角。其次,设计了用于求解再入轨迹优化问题的改进粒子群算法,引入编码熵和系统熵的概念,在种群产生和进化的过程中,通过不断调整编码熵和系统熵的关系,防止种群陷入局部最优解。最后通过仿真对算法进行了验证。仿真结果表明算法对初值不敏感,并且能很好的满足攻防两端在轨迹优化时对算法时效性的要求。 展开更多

关键词 熵 粒子群优化 高超声速滑翔飞行器 轨迹优化 再入 攻角

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高超声速滑翔目标多层递阶轨迹预测 被引量：6

12

作者 张凯 熊家军 《现代防御技术》 2018年第4期92-98,共7页

为给高超声速滑翔目标态势与威胁评估、拦截防御等提供先验知识,提出一种多层递阶轨迹预测方法。该方法借鉴多层递阶预测理论对预测模型进行随机补偿,将轨迹预测问题分解成气动参数和模型误差的混合预测以及在此基础上对目标轨迹的预测... 为给高超声速滑翔目标态势与威胁评估、拦截防御等提供先验知识,提出一种多层递阶轨迹预测方法。该方法借鉴多层递阶预测理论对预测模型进行随机补偿,将轨迹预测问题分解成气动参数和模型误差的混合预测以及在此基础上对目标轨迹的预测。方法首先利用气动参数增广状态向量进行动力学建模,对气动参数和模型误差进行混合估计,根据参数估计值进行时间序列预测。然后,在参数预测的基础上,利用动力学模型积分预测目标轨迹。仿真设计了2种有规律的飞行模式仿真场景,分析跟踪与预测时间对预测精度的影响,结果表明算法具有稳定可靠的轨迹预测能力。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 再入滑翔 轨迹预测 动力学模型 多层递阶 时间序列预测 模型补偿

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多路径约束下的高超声速滑翔飞行器再入制导 被引量：6

13

作者 王子瑶 唐胜景 +1 位作者 郭杰 王肖 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2020年第3期61-67,共7页

高超声速滑翔飞行器在再入过程中除了需要满足热流、过载、动压过程约束外,还需要满足航路点以及禁飞区的路径约束。路径约束可以是发射前装订的,也可以是实际飞行中由导航卫星、预警雷达等在线探明的敌方防御区。针对再入过程中存在在... 高超声速滑翔飞行器在再入过程中除了需要满足热流、过载、动压过程约束外,还需要满足航路点以及禁飞区的路径约束。路径约束可以是发射前装订的,也可以是实际飞行中由导航卫星、预警雷达等在线探明的敌方防御区。针对再入过程中存在在线探明禁飞区的再入制导问题,设计了解析倾侧角剖面以满足再入轨迹航程约束,引入预测校正算法修正倾侧角剖面,并基于人工势场法设计了侧向制导方法以满足在线探测到突发威胁而形成的多路径约束。仿真结果验证了该算法能够有效解决存在突发威胁的多路径约束再入问题。 展开更多

关键词 高超声速滑翔飞行器 多路径约束 再入制导 人工势场法

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应用边界交叉法的高超声速滑翔飞行器多目标轨迹优化 被引量：2

14

作者 汪雷 葛健全 +2 位作者 杨涛 丰志伟 李正楠 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期137-142,共6页

针对高超声速滑翔飞行器复杂约束条件下多目标轨迹设计问题,基于边界交叉法和伪谱法提出多目标轨迹优化方法。分析高超声速滑翔飞行器复杂约束轨迹优化问题的特点,提出多目标轨迹优化问题。采用边界交叉法和伪谱法将多目标轨迹优化问题... 针对高超声速滑翔飞行器复杂约束条件下多目标轨迹设计问题,基于边界交叉法和伪谱法提出多目标轨迹优化方法。分析高超声速滑翔飞行器复杂约束轨迹优化问题的特点,提出多目标轨迹优化问题。采用边界交叉法和伪谱法将多目标轨迹优化问题转化为一组单目标优化子问题,利用非线性规划算法分别求解。在优化过程中,将已求解子问题的解作为下一个子问题的初始值,求解最大横程和最小峰值热流轨迹优化问题。仿真结果表明:所提方法能够有效搜索到优化轨迹的Pareto前沿,可以为高超声速滑翔飞行器轨迹设计提供参考。 展开更多

关键词 高超声速滑翔飞行器 轨迹优化 多目标优化 边界交叉法 高斯伪谱法

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高超声速飞行器滑翔再入性能评估 被引量：6

15

作者 汤锦祖 张欣光 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第8期120-123,共4页

对高超声速滑翔再入飞行器性能评估的理论和方法进行了研究,并根据高超声速滑翔再入飞行器的特点,给出了高超声速滑翔再入飞行器性能评估的基本流程;通过对滑翔再入飞行器的系统分析,构建了该类飞行器的性能评估指标体系和评估模型;完... 对高超声速滑翔再入飞行器性能评估的理论和方法进行了研究,并根据高超声速滑翔再入飞行器的特点,给出了高超声速滑翔再入飞行器性能评估的基本流程;通过对滑翔再入飞行器的系统分析,构建了该类飞行器的性能评估指标体系和评估模型;完成了性能评估软件的开发;对3种不同设计方案的性能进行了评估比较,结果表明该指标体系能够很好地反应此类飞行器的总体性能。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 性能评估 滑翔再入

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基于改进Jerk模型的高超声速滑翔目标跟踪 被引量：4

16

作者 冯耀 王红 +2 位作者 曲智国 李凡 董宇辉 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2020年第1期80-86,共7页

临近空间高超声速滑翔目标具有高速、高机动的运动特性,为了提高其跟踪精度,对现有的Jerk跟踪模型提出改进。首先将一阶AR模型的思想运用到模型参数的实时估计中,在目标状态方程和量测方程中引入了相关参数,然后构建了基于改进Jerk模型... 临近空间高超声速滑翔目标具有高速、高机动的运动特性,为了提高其跟踪精度,对现有的Jerk跟踪模型提出改进。首先将一阶AR模型的思想运用到模型参数的实时估计中,在目标状态方程和量测方程中引入了相关参数,然后构建了基于改进Jerk模型的参数自适应Kalman滤波算法,在目标状态估计的同时能够对模型参数进行自适应调整。最后基于HGT仿真轨迹对所提模型与传统的Jerk模型进行比较,仿真结果证明了改进Jerk模型对HGT跟踪的有效和优势。 展开更多

关键词 高超声速滑翔目标 跟踪 JERK模型 AR模型

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高超声速滑翔再入飞行器的可达区快速预测 被引量：12

17

作者 吴楠 王锋 +1 位作者 赵敏 孟凡坤 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-6,共6页

防御方对来袭滑翔再入飞行器进行可达区的预测存在先验信息量不足且时效性要求高等难题。为此提出一种基于最优化飞行假设的可达区快速预测方法:仅需已知目标当前位置、速度与最大升阻比(可基于雷达探测数据通过实时弹道估计获得),基于... 防御方对来袭滑翔再入飞行器进行可达区的预测存在先验信息量不足且时效性要求高等难题。为此提出一种基于最优化飞行假设的可达区快速预测方法:仅需已知目标当前位置、速度与最大升阻比(可基于雷达探测数据通过实时弹道估计获得),基于平衡滑翔假设和最大横程的埃格斯解分别获得目标最大纵程和横程终点坐标,在经纬度二维平面内,可达区即可近似为以两个最大横程终点间线段为短轴、最大纵程终点到短轴距离为半长轴的半椭圆区域。仿真结果表明,与传统的数值优化方法和常倾侧角方法相比,提出的方法具有利用先验信息少、精度较高和运算量小的优点,可满足实时性要求。 展开更多

关键词 可达区 高超声速滑翔再入飞行器 平衡滑翔 最大升阻比

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变机动高超声速滑翔目标的轨迹序列预测算法 被引量：4

18

作者 陈南华 赵良玉 +1 位作者 雍恩米 娄泰山 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2021年第2期40-48,共9页

针对变机动临近空间高超声速滑翔目标轨迹难以准确预测的问题,提出一种基于ARIMA-UKF的轨迹预测算法。首先,在目标机动变化情况下通过无迹Kalman滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法实现对目标的跟踪估计,为轨迹预测提供基础数据;其... 针对变机动临近空间高超声速滑翔目标轨迹难以准确预测的问题,提出一种基于ARIMA-UKF的轨迹预测算法。首先,在目标机动变化情况下通过无迹Kalman滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法实现对目标的跟踪估计,为轨迹预测提供基础数据;其次,通过对数据进行平稳性分析、模型辨识、参数估计和模型诊断来确定自回归集成滑动平均(Autoregressive Integrated Moving Average,ARIMA)模型,并根据该模型预测目标加速度信息;最后,结合UKF算法中的一步预测方法对目标轨迹进行预测。仿真结果表明,UKF算法能为轨迹预测提供位置误差小于100 m和速度误差小于1.2 m/s的跟踪估计数据;在目标变机动情况下相较于复合函数拟合预测方法,ARIMA-UKF算法预测150 s,100 s和50 s时的位置精度分别提升了5 km,4.5 km和2.3 km。 展开更多

关键词 高超声速滑翔目标 轨迹预测 模型辨识 自回归集成滑动平均模型 无迹Kalman滤波

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高超声速滑翔飞行器解析协同再入制导 被引量：9

19

作者 刘旭 李响 王晓鹏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期731-742,共12页

为实现多高超声速滑翔飞行器的协同再入,提出一种基于剩余飞行时间和剩余飞行距离估计解析解的协同再入制导方法。基于准平衡滑翔条件推导了滑翔段剩余飞行时间和剩余飞行距离估计的解析表达式;通过攻角指令设计使飞行器快速进入并保持... 为实现多高超声速滑翔飞行器的协同再入,提出一种基于剩余飞行时间和剩余飞行距离估计解析解的协同再入制导方法。基于准平衡滑翔条件推导了滑翔段剩余飞行时间和剩余飞行距离估计的解析表达式;通过攻角指令设计使飞行器快速进入并保持准平衡滑翔飞行,为时间协同提供有利条件;将纵向升阻比作为设计量,利用数值算法进行预测校正,结合航向角误差走廊得到倾侧角指令,实现了时间约束下的再入制导。基于此,设计了多飞行器协同再入策略,最终实现多飞行器绝对时间约束下的协同再入制导飞行。分别在标称条件和不确定条件下进行仿真,结果表明本研究提出方法具备一定的时间调节能力和对干扰的鲁棒性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 再入制导 剩余时间 预测校正 准平衡滑翔

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高超声速滑翔飞行器再入气动系数改进拟合模型 被引量：11

20

作者 徐慧 蔡光斌 张胜修 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1139-1149,共11页

为提升高超声速滑翔飞行器再入气动系数的刻画精度,基于公开的CAV-H气动系数数据,本文提出了一种改进的高超声速滑翔飞行器再入气动系数拟合模型。首先,建立攻角二次项和马赫数负指数幂项相结合的气动系数拟合模型。其次,利用多元非线... 为提升高超声速滑翔飞行器再入气动系数的刻画精度,基于公开的CAV-H气动系数数据,本文提出了一种改进的高超声速滑翔飞行器再入气动系数拟合模型。首先,建立攻角二次项和马赫数负指数幂项相结合的气动系数拟合模型。其次,利用多元非线性最小二乘法对模型进行参数辨识,并采用拟合优度评价了该模型对气动系数数据的解释程度。然后,依据该模型从升阻比角度分析了气动模型飞行特点。最后,对本文改进模型进行数据拟合仿真,分析升阻比特性,并进行再入轨迹优化任务仿真。气动数据拟合实验表明,与现有典型模型相比,改进模型拟合误差降低,拟合优度进一步提高。不同定升阻比的飞行仿真实验表明,应用改进模型可全面刻画再入滑翔飞行特性。再入滑翔飞行任务仿真结果表明,相较于对比模型,改进模型得到的再入轨迹更为平稳。 展开更多

关键词 高超声速滑翔飞行器 气动系数 拟合优度 升阻比 再入轨迹优化

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