带落速落角约束的高超声速飞行器俯冲轨迹规划方法

作     者：梁子璇 黄美伊 冉宇寰 朱圣英 LIANG Zixuan;HUANG Meiyi;RAN Yuhuan;ZHU Shengying

作者机构：北京理工大学深空探测技术研究所北京100081 深空自主导航与控制工信部重点实验室北京100081 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2022年第43卷第8期

页      面：1052-1060页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61803008,62073034) 中国科协青年人才托举工程(2019QNRC001) 

主　　题：高超声速飞行器 俯冲段 落速约束 落角约束 轨迹规划 

摘      要：针对高超声速飞行器俯冲段精确打击任务需求,提出了一种能够同时满足落速与落角约束的轨迹规划方法。建立了两段式轨迹规划策略,第一段采用参数化控制剖面调节飞行速度,第二段采用传统偏置比例导引律实现落角控制。将控制剖面的参数设计分解为多参数优化与单参数搜索两个问题:通过离线求解可行初始位置范围最大的多参数优化问题,提高控制剖面对初始偏差的适应性;通过在线求解带罚函数的单参数搜索问题,得到落速偏差最小的俯冲轨迹。结合高超声速飞行器模型,对所提出的俯冲轨迹规划方法进行了仿真。结果表明,该方法能够得到满足落速与落角约束的俯冲轨迹,具有较好的求解效率,且对初始状态偏差具有较强的鲁棒性。