空天飞行器返回滑翔段在线制导方法

• 作者: 周宏宇 王小刚 赵亚丽 崔乃刚
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 空天飞行器 返回滑翔 在线制导 解析动力学 优化算法
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 制导、导航、控制与电子
• 页码范围: 175-184
• 页数: 10页
• 分类号: V249.32
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2021.02.005

摘要

针对空天往返飞行器的返回滑翔段在线制导问题,设计了一种新的滑翔段飞行剖面,实现了滑翔段终端交班高度、位置和倾角约束的自动满足,减少了在线制导算法中需处理的约束数量.推导了滑翔段运动状态、过程约束和性能指标的解析表达式,获得了剩余航程和终端速度间的函数关系.在此基础上,提出了一种双层在线制导方法:内层解析重构飞行剖面,同时通过解析确定路径点来改变剩余航程的变化率,进而对终端交班速度进行控制;外层借助解析表达式,使用粒子群优化算法(PSO)和改进共轭梯度法(CGM)优化飞行剖面,从而满足过程约束和指标要求.最后通过数学仿真验证了方法的正确性.