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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
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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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高超声速滑翔式飞行器摆动突防设计 被引量:2
2
作者 罗畅 黄长强 +1 位作者 丁达理 国海峰 《电光与控制》 北大核心 2013年第7期67-72,共6页
针对高超声速滑翔式飞行器突防导弹防御系统的问题,设计了一种基于威胁时间窗的摆动式机动突防方法,联合地基雷达、拦截导弹和HGV建立了毁伤概率模型。通过摆动式机动方法控制HGV暴露的RCS。运用极大极小值原理设计了最优突防弹道,使飞... 针对高超声速滑翔式飞行器突防导弹防御系统的问题,设计了一种基于威胁时间窗的摆动式机动突防方法,联合地基雷达、拦截导弹和HGV建立了毁伤概率模型。通过摆动式机动方法控制HGV暴露的RCS。运用极大极小值原理设计了最优突防弹道,使飞行器在所有威胁时间窗内毁伤概率的极大值取极小并进行了数字仿真。仿真结果表明,该方法在牺牲一定航程和航时的条件下能有效降低HGV突防过程中被毁伤的概率,增强其生存能力。 展开更多
关键词 高超声速滑翔式飞行器 导弹防御系统 威胁时间窗 极大极小 毁伤概率 摆动突防
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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
3
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。 展开更多
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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考虑射向位置调节的高超声速滑翔飞行器编队控制方法
4
作者 王浩凝 郭杰 +3 位作者 万泱泱 张宝超 唐胜景 李响 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期112-128,共17页
由于高超声速滑翔飞行器无动力、轴向过载不可控的特点,高超声速滑翔飞行器编队机动飞行至滑翔段与末段的交班点时射向通常存在较大位置误差,对末段的协同打击精度造成显著影响。针对该问题,提出一种考虑射向位置调节的高超声速滑翔飞... 由于高超声速滑翔飞行器无动力、轴向过载不可控的特点,高超声速滑翔飞行器编队机动飞行至滑翔段与末段的交班点时射向通常存在较大位置误差,对末段的协同打击精度造成显著影响。针对该问题,提出一种考虑射向位置调节的高超声速滑翔飞行器编队控制方法。面向二阶多智能体系统设计固定时间收敛一致性控制器。在此基础上设计欠驱动飞行器编队控制架构,围绕高超声速滑翔飞行器编队的欠驱动控制特征开展分析,设计射向调节策略,建立射向位置调节与附加侧向速度的关联;赋予飞行器编队射向调节能力的前提下建立三维人工势场,设计飞行器编队的避碰控制策略。理论分析和数值仿真表明,该方法可以支撑多个飞行器在编队散开、编队收缩、编队整体转向和高低编队飞行等场景中实现编队的形成与保持,在保证编队内部安全的前提下实现一致到达,为末段制导提供良好的交班条件。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 欠驱动编队控制 固定时间收敛 射向位置调节 人工势场
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基于强化学习的高超声速滑翔飞行器自适应末制导 被引量:2
5
作者 肖柳骏 李雅轩 刘新福 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期55-64,共10页
针对高超声速滑翔飞行器末制导段存在的动力学模型参数不确定性,以及传统强化学习算法收敛速度慢的问题,提出一种基于强化学习的自适应制导方法。将标称条件下的高超声速滑翔飞行器末制导问题转化为最优控制问题,并根据序列凸优化算法... 针对高超声速滑翔飞行器末制导段存在的动力学模型参数不确定性,以及传统强化学习算法收敛速度慢的问题,提出一种基于强化学习的自适应制导方法。将标称条件下的高超声速滑翔飞行器末制导问题转化为最优控制问题,并根据序列凸优化算法进行求解得到状态-控制对的数据集:基于监督学习对数据集进行拟合,得到相应的神经网络制导模型:引入气动参数偏差、控制响应延迟系数不确定性以及状态测量噪声等干扰,通过飞行器与当前环境的大量交互,基于强化学习进一步优化神经网络制导模型。数值仿真结果表明,新提出的制导方法与监督学习制导方法相比具有更好的鲁棒性与精确性。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 监督学习 强化学习 自适应末制导
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高超声速飞行器再入滑翔段在线制导
6
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 在线制导 改进的鲸鱼算法 轨迹优化
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高超声速滑翔飞行器协同轨迹快速规划方法
7
作者 闫雨潭 栗金平 +2 位作者 常江 李昊远 潘瑞 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第3期351-358,共8页
针对高超声速滑翔飞行器的协同制导问题,提出了基于伪谱法和序列凸优化的双级协同轨迹快速规划方法。首先建立了高超声速滑翔飞行器动力学与运动学模型;其次考虑再入滑翔段多种过程约束和终端约束,利用伪谱法对飞行器复杂运动学模型进... 针对高超声速滑翔飞行器的协同制导问题,提出了基于伪谱法和序列凸优化的双级协同轨迹快速规划方法。首先建立了高超声速滑翔飞行器动力学与运动学模型;其次考虑再入滑翔段多种过程约束和终端约束,利用伪谱法对飞行器复杂运动学模型进行离线求解,得到满足相关协同指标的轨迹;然后在离线优化轨迹的基础上,采用改进的序列凸优化算法,自适应更新信赖域半径,在保证求解精度的前提下,提高算法收敛速度,实现协同轨迹的快速规划;最后通过数学仿真对提出的方法进行验证。结果表明,该方法在飞行器初始条件和模型不确定的状态下,能够实现协同飞行,且时间协同误差小于0.5 s,单次轨迹优化平均CPU耗时3.67 s,具有较好的工程应用潜力。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 序列凸优化 协同轨迹规划 信赖域
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匹配旋转爆震发动机的高超声速吸气式飞行器内外流一体化设计
8
作者 孟凡硕 何小龙 +3 位作者 金波 俞宗汉 靳梓康 雷岳迪 《推进技术》 北大核心 2025年第4期80-90,共11页
旋转爆震发动机(RDE)对进气系统提出了高流量、高抗反压、宽速域起动等设计挑战。为兼顾上述性能,基于内乘波式进气道(IWI)高流量捕获、高压缩效率等优势,提出了一种融合机体/IWI/RDE的总体气动布局,采用前缘进气实现内外流过渡,采用环... 旋转爆震发动机(RDE)对进气系统提出了高流量、高抗反压、宽速域起动等设计挑战。为兼顾上述性能,基于内乘波式进气道(IWI)高流量捕获、高压缩效率等优势,提出了一种融合机体/IWI/RDE的总体气动布局,采用前缘进气实现内外流过渡,采用环型隔离段实现进气道与RDE进口间的流场过渡。结果显示:(1)基于IWI的高效进气特性,进气道设计态(Ma_(∞)=6.0,H=27 km)总压恢复系数0.639,流量捕获系数0.984,喉道马赫数3.16,最大承受反压约为110倍来流静压;(2)为克服IWI因三维压缩效应强而导致起动性能弱的难点,提出了侧向吻切面收缩比重构方法,通过对进气道侧向压缩的弱化,使进气道最低起动马赫数降低了约5.6%;(3)为兼顾内外流性能,采用了预压缩式机翼的设计方法,将最高升阻比(4.39)的攻角从7°调整至4°,实现内外流在同一攻角左右均达到最佳气动特性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 旋转爆震发动机 数值模拟 内乘波进气道 内外流一体化设计
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多高超声速滑翔飞行器协同避障轨迹规划研究
9
作者 徐小平 刘宣廷 +3 位作者 安凯 杨文沅 沈林成 孙瑞胜 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3742-3755,共14页
建立高超声速滑翔飞行器动力学模型和考虑复杂多约束条件的协同轨迹规划模型,着重考虑对雷达探测区、火力场覆盖区等禁飞区的避障和弹群内避碰问题,构造安全距离函数对禁飞区避障和弹群内避碰约束进行描述,采用自适应hp-Radau伪谱法将... 建立高超声速滑翔飞行器动力学模型和考虑复杂多约束条件的协同轨迹规划模型,着重考虑对雷达探测区、火力场覆盖区等禁飞区的避障和弹群内避碰问题,构造安全距离函数对禁飞区避障和弹群内避碰约束进行描述,采用自适应hp-Radau伪谱法将上述多约束条件下的复杂最优控制问题转化为非线性规划问题求解。提出协同避障轨迹规划流程,针对某通用大气飞行器(common aero vehicle,CAV)开展“异地出发,同时到达”的协同避障轨迹规划仿真,并进一步探究禁飞区位置和协同飞行时间对最优性能指标的影响。研究结果表明:本文提出的多高超声速滑翔飞行器协同避障轨迹规划方法有效处理了各种复杂约束条件,得到了满足各类约束条件和性能指标要求的多飞行器协同飞行轨迹。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 协同避障 轨迹规划 hp-Radau伪谱法
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基于改进预设性能的高超声速飞行器容错控制
10
作者 位志华 明超 +1 位作者 杨凯源 严苏豫 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第3期336-343,共8页
针对传统预设性能的性能边界后期收敛速度过慢,导致状态误差约束能力较弱等控制器设计中的局限性,研究了一种改进预设性能的非奇异终端滑模容错控制方法,提出了一种改进的性能函数和改进的误差转换函数,将转换后的误差引入非奇异终端滑... 针对传统预设性能的性能边界后期收敛速度过慢,导致状态误差约束能力较弱等控制器设计中的局限性,研究了一种改进预设性能的非奇异终端滑模容错控制方法,提出了一种改进的性能函数和改进的误差转换函数,将转换后的误差引入非奇异终端滑容错控制器设计中。同时利用扩张状态观测器对系统未知外界扰动进行精确估计,并将其补偿到控制器中,解决执行机构部分失效问题及抑制弹性影响,以获得可预设的瞬态性能和渐近稳态性能,通过Lyapunov理论分析证明了稳定性。最后通过吸气式高超声速飞行器姿态系统仿真对比实验,验证了所提出容错控制方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 吸气高超声速飞行器 姿态控制 改进预设性能 滑模控制 容错控制
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滑翔式高超声速飞行器大包线状态反馈控制 被引量:6
11
作者 罗建军 常江 +2 位作者 王章磊 闵昌万 黄兴李 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期192-199,共8页
研究了基于状态反馈的滑翔式高超声速飞行器控制系统设计方法。首先建立了滑翔式高超声速飞行器的动力学模型并对其耦合特性进行了分析,然后考虑到该飞行器再入过程中存在的扰动、参数大范围变化和强耦合情况,针对一类抗扰动鲁棒控制系... 研究了基于状态反馈的滑翔式高超声速飞行器控制系统设计方法。首先建立了滑翔式高超声速飞行器的动力学模型并对其耦合特性进行了分析,然后考虑到该飞行器再入过程中存在的扰动、参数大范围变化和强耦合情况,针对一类抗扰动鲁棒控制系统,在采用伺服补偿器和基于特征根配置设计的镇定补偿器的基础上,引入状态反馈解耦控制器实现输入输出的近似解耦,得到了一种改进的控制系统结构,设计了滑翔式高超声速飞行器的控制系统。最后,通过定点仿真、参数拉偏仿真及大包线全轨迹飞行仿真,对控制系统的性能进行了检验,校验了控制系统设计方法的有效性。 展开更多
关键词 滑翔高超声速飞行器 强耦合 大包线 状态反馈解耦 极点配置
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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
12
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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基于自适应多通道交互式多模型的高超声速滑翔飞行器跟踪方法 被引量:5
13
作者 张君彪 熊家军 +3 位作者 兰旭辉 李凡 陈新 席秋实 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2626-2636,共11页
针对临近空间高超声速滑翔飞行器机动性强、单跟踪模型稳定匹配困难等问题,在分析目标受力情况与机动特性基础上,充分考虑运动学建模适应性强和动力学建模匹配程度高的特点,提出一种运动学模型与动力学模型相结合的自适应多通道交互式... 针对临近空间高超声速滑翔飞行器机动性强、单跟踪模型稳定匹配困难等问题,在分析目标受力情况与机动特性基础上,充分考虑运动学建模适应性强和动力学建模匹配程度高的特点,提出一种运动学模型与动力学模型相结合的自适应多通道交互式多模型跟踪算法。该算法以运动学模型和动力学模型为模型集,利用似然函数值对转移概率矩阵进行实时调整,增强匹配模型在滤波中的比重,利用残差边缘分布描述滤波模型在x轴、y轴和z轴3个不同维度与目标运动的匹配程度,实现了似然函数和模型概率的一一对应。仿真实验结果表明,新算法在跟踪典型控制律下的高超声速滑翔飞行器时具有良好的适应性,在目标发生机动时误差起伏较小、稳定跟踪精度高。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 临近空间 目标跟踪 交互多模型 转移概率矩阵
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滑翔式高超声速飞行器H_∞回路成形控制 被引量:1
14
作者 米鹏 罗建军 苏二龙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期565-570,共6页
为了解决滑翔式高超声速飞行器大攻角侧向机动时高精度高稳定性的控制要求,针对该过程中存在的多个不确定因素和控制耦合,对耦合特性进行分析,建立面向控制的滑翔式高超声速飞行器动力学模型。利用H∞回路成形设计方法设计了控制器,并... 为了解决滑翔式高超声速飞行器大攻角侧向机动时高精度高稳定性的控制要求,针对该过程中存在的多个不确定因素和控制耦合,对耦合特性进行分析,建立面向控制的滑翔式高超声速飞行器动力学模型。利用H∞回路成形设计方法设计了控制器,并提出了一种期望传递函数的选取方法。最后对所设计的控制系统进行三通道联合仿真。结果表明该控制系统满足滑翔式高超声速飞行器大攻角侧向机动的控制要求。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 滑翔 大攻角 侧向机动 H∞回路成形
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一种高超声速飞行器固定时间滑模控制方法 被引量:2
15
作者 许玉龙 鄂斌 +1 位作者 王小刚 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期560-570,共11页
针对高超声速飞行器再入滑翔段的姿态控制问题,提出了一种存在外部扰动、模型不确定和输入饱和约束情况下的固定时间收敛终端滑模控制器。首先,针对固定时间收敛的超螺旋二阶滑模扰动观测器,给出了一个更加精确的固定收敛时间上界。随后... 针对高超声速飞行器再入滑翔段的姿态控制问题,提出了一种存在外部扰动、模型不确定和输入饱和约束情况下的固定时间收敛终端滑模控制器。首先,针对固定时间收敛的超螺旋二阶滑模扰动观测器,给出了一个更加精确的固定收敛时间上界。随后,构造了一种改进的变指数系数快速非奇异多变量终端滑模面。进而,基于固定时间观测器和改进的滑模面,提出了一种可以使高超声速飞行器模型在受到外部扰动、模型存在不确定参数和输入饱和约束的情况下,能够实现固定时间收敛的再入滑翔段姿态控制终端滑模控制器,并证明了其在观测器收敛前后的固定时间稳定性。该方法能够在不引入额外测量的前提下,有效避免输入饱和。最后,通过数值仿真验证了所提出的控制方法的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 滑翔再入 姿态控制 固定时间控制 滑模控制
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基于滚动时域估计的高超声速飞行器轨迹跟踪 被引量:1
16
作者 臧红岩 王凯 +2 位作者 高长生 荆武兴 王越欣 《现代防御技术》 北大核心 2024年第2期132-144,共13页
针对高超声速飞行器高精度轨迹跟踪问题,提出一种将滚动时域估计与交互式多模型算法相结合的强机动目标轨迹跟踪算法。给出了半速度系下的高超声速飞行器滑翔段运动模型及量测模型。利用滚动时域估计方法将状态估计问题转化为有约束的... 针对高超声速飞行器高精度轨迹跟踪问题,提出一种将滚动时域估计与交互式多模型算法相结合的强机动目标轨迹跟踪算法。给出了半速度系下的高超声速飞行器滑翔段运动模型及量测模型。利用滚动时域估计方法将状态估计问题转化为有约束的优化问题,并充分考虑飞行器滑翔段物理约束。在此基础上,为应对目标不同机动模式,借助交互式多模型算法思想建立模型集对其进行近似。分别在机动模式不变和机动模式突变的情况下对算法进行了验证。结果表明,新算法采用多个模型并行估计,即时调整模型概率后进行融合输出,能够有效避免目标跟踪模型失配,可显著提高对于高超声速飞行器这类强机动目标的轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 滑翔 强机动目标 轨迹跟踪 滚动时域估计 交互多模型算法
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高超声速滑翔飞行器典型弹道特性分析 被引量:51
17
作者 李广华 张洪波 汤国建 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期397-403,共7页
研究平衡滑翔和跳跃滑翔两种高超声速滑翔飞行器典型弹道模式的纵向弹道特性。首先建立高超声速滑翔飞行器的纵向运动模型。在平衡滑翔条件下,导出速度、高度与速度倾角之间函数关系式,分析动压、过载与热流密度随速度变化的规律,并给... 研究平衡滑翔和跳跃滑翔两种高超声速滑翔飞行器典型弹道模式的纵向弹道特性。首先建立高超声速滑翔飞行器的纵向运动模型。在平衡滑翔条件下,导出速度、高度与速度倾角之间函数关系式,分析动压、过载与热流密度随速度变化的规律,并给出常升阻比时运动状态参数之间的解析表达式。针对跳跃滑翔弹道,采用数值仿真方法分析初始速度、高度与速度倾角对弹道的影响。本文的研究有利于提高对高超声速滑翔飞行器弹道特性的认识水平,并能为弹道预报、轨迹规划与制导系统设计等提供参考。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 平衡滑翔弹道 跳跃滑翔弹道 弹道特性
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多约束条件下高超声速滑翔飞行器轨迹优化 被引量:28
18
作者 谢愈 刘鲁华 +1 位作者 汤国建 郑伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2499-2504,共6页
研究了考虑航路点、禁飞区、热流、动压、过载、控制量以及终端状态等多种约束条件下高超声速滑翔飞行器轨迹优化设计问题。分析了采用一般Gauss伪谱方法进行高超声速滑翔飞行器轨迹优化设计存在的主要问题,为此,提出了轨迹分段优化策略... 研究了考虑航路点、禁飞区、热流、动压、过载、控制量以及终端状态等多种约束条件下高超声速滑翔飞行器轨迹优化设计问题。分析了采用一般Gauss伪谱方法进行高超声速滑翔飞行器轨迹优化设计存在的主要问题,为此,提出了轨迹分段优化策略,将轨迹优化的一般最优控制问题转换为多段最优控制问题,进而将各段轨迹按Gauss伪谱方法进行离散化,将连续多段最优控制问题转换为非线性规划问题进行求解。以多约束条件下最大射程轨迹优化为例进行仿真分析,结果表明分段优化方法能够较快地设计出满足各种约束条件的优化轨迹。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 分段轨迹优化 多约束条件 禁飞区 航路点 GAUSS伪谱法
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吸气式高超声速机动飞行样式及其关键技术分析 被引量:1
19
作者 段鹏飞 高书亮 +1 位作者 王恩亮 王瀚 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第2期99-105,共7页
机动飞行性能是确保吸气式高超声速飞行器实现多种应用的关键能力之一,本文重点对吸气式高超声速飞行器机动能力特点进行研究。首先分析了国外吸气式高超声速飞行器的发展趋势,就其典型机动能力水平和机动样式进行了初步分析,以美国当... 机动飞行性能是确保吸气式高超声速飞行器实现多种应用的关键能力之一,本文重点对吸气式高超声速飞行器机动能力特点进行研究。首先分析了国外吸气式高超声速飞行器的发展趋势,就其典型机动能力水平和机动样式进行了初步分析,以美国当前典型高超声速导弹项目为例,梳理了吸气式高超声速飞行器的典型机动应用样式。在此基础上,从总体设计、气动外形、飞发一体、制导控制、多场耦合等方面,梳理分析了确保和提升吸气式高超声速飞行器机动能力的关键支撑性技术。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 吸气 机动能力 气动外形 飞发一体 制导控制 多场耦合
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吸气式高超声速飞行器控制的最新研究进展 被引量:19
20
作者 吴立刚 安昊 +1 位作者 刘健行 王常虹 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1-16,共16页
随着超燃冲压发动机技术的快速发展,吸气式高超声速飞行器正受到世界范围内的高度关注,而其控制系统的设计则是重中之重.首先简要回顾了吸气式高超声速飞行器建模的发展,表明了对其进行控制器设计的复杂性;然后着重阐述了几种广泛应用... 随着超燃冲压发动机技术的快速发展,吸气式高超声速飞行器正受到世界范围内的高度关注,而其控制系统的设计则是重中之重.首先简要回顾了吸气式高超声速飞行器建模的发展,表明了对其进行控制器设计的复杂性;然后着重阐述了几种广泛应用于吸气式高超声速飞行器的控制方法:基于线性化模型的控制方法、反向递推法、T-S模糊控制方法、自适应控制和滑模变结构控制;最后指出了在控制器设计环节需要考虑的若干问题,例如:执行机构的非线性、容错控制、多目标控制、切换控制等,同时也是今后吸气式高超声速飞行器控制系统设计的研究方向. 展开更多
关键词 吸气高超声速飞行器 控制模型 控制系统设计 实际问题 进展
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