基于在線氣動(dòng)參數(shù)修正的預(yù)測制導(dǎo)方法

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1、2013年7月第39卷第7期北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJuly2013V01．39No。7基于在線氣動(dòng)參數(shù)修正的預(yù)測制導(dǎo)方法梁子璇任章(北京航空航天大學(xué)飛行器控制一體化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100191)摘要：針對高超聲速滑翔飛行器，提出了一種基于在線氣動(dòng)參數(shù)修正的預(yù)測制導(dǎo)方法．研究了再入過程中受到的各種飛行約束，給出了多約束下控制量設(shè)計(jì)的基本方案。分析了傳統(tǒng)預(yù)測制導(dǎo)法在落點(diǎn)預(yù)測過程中存在的氣動(dòng)參數(shù)偏差影響，引入綜合升力系數(shù)與綜合阻力系數(shù)，并對其進(jìn)行在線參數(shù)估

2、計(jì)以及參數(shù)修正，以提高制導(dǎo)方法的適應(yīng)性．基于氣動(dòng)參數(shù)修正方法，完成了縱向與橫側(cè)向制導(dǎo)律設(shè)計(jì)．設(shè)定較大的軸向力、法向力系數(shù)組合偏差對該方法進(jìn)行了驗(yàn)證，并考慮再入初始條件和再入氣動(dòng)參數(shù)的不確定性，進(jìn)行了蒙特卡洛仿真．結(jié)果表明：預(yù)測制導(dǎo)法中引入氣動(dòng)參數(shù)的在線估計(jì)與修正環(huán)節(jié)，可保證其制導(dǎo)精度，尤其對再入過程的氣動(dòng)擾動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力．關(guān)鍵詞：高超聲速飛行器；再入制導(dǎo)；預(yù)測制導(dǎo)；參數(shù)估計(jì)；在線修正中圖分類號：V448．235文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001-5965(2013)07-0853-05Predictivereentryguidancewithaerody

3、namicparameteronlinecorrectionLiangZixuanRenZhang(ScienceandTechnologyonAircraftControlLaboratory，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Anewpredictivereentryguidancealgorithmbasedonaerodynamicparameteronlinecorrectionforhypersonicglidingvehicles

4、waspresented．Theconstraintsofreentryflightwerestudied，andabasicpro—gramforcontrollerdesignwasgiven．Theaerodynamicparameters’errorsintheprocessoftraditionaltargetpredictionwereanalyzed．Withthenewcompositeparametersforliftanddrag，themethodforaerodynamicparameteronlinecorrectionwasest

5、ablished．Onlineestimationandonlinecorrectionwereusedtoimprovetheadaptivityofthepredictivereentryguidance．Thelongitudinalguidancelawandlateralguidancelawwerethendesigned，andprovedtoworkwellwithlargeaerodynamicdisturbance．Totestthecapacityoftheguidancemethod，theMonteCarlosimulationwa

6、sused。Theresultsindicatethatthepredictiveguidancemethodwithparameteronlinecorrectionhashighguidanceprecisionandgoodrobustnessfortheaerodynamicdisturbance．Keywords：hypersonicvehicles；reentryguidance；predictiveguidance；parameterestimation；onlinecorrection高超聲速滑翔飛行器可以借助氣動(dòng)升力，在大氣層內(nèi)進(jìn)行長距離無

7、動(dòng)力滑翔飛行，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程快速打擊．但由于其飛行時(shí)間長，飛行環(huán)境復(fù)雜，對再入制導(dǎo)技術(shù)提出了很高的要求．高超聲速滑翔飛行器再入飛行制導(dǎo)方法一般分為標(biāo)準(zhǔn)軌道制導(dǎo)法和預(yù)測制導(dǎo)法兩種¨。。．標(biāo)準(zhǔn)軌道法的思想在于實(shí)時(shí)跟蹤離線設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)軌跡，導(dǎo)引律簡單，但當(dāng)初始條件誤差變大時(shí)，制導(dǎo)精度降低．預(yù)測制導(dǎo)法則根據(jù)預(yù)測的落點(diǎn)偏差實(shí)時(shí)校正制導(dǎo)指令，制導(dǎo)精度相對較高．預(yù)測制導(dǎo)法主要分為兩個(gè)過程：落點(diǎn)預(yù)測、指令校正．目前的大部分研究主要集中于后者，即如收稿日期：2012-07-06；網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2012-12-0617：33網(wǎng)絡(luò)出版地址：WWW．cnki．net／kcms／deta

8、il／11．2625．V．20121206．1733