高超聲速滑翔飛行器機(jī)動(dòng)策略與制導(dǎo)方法研究.pdf

1、高超聲速滑翔飛行器具有速度高、突防性強(qiáng)、攻擊范圍廣、打擊效果好等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前世界各軍事大國(guó)研究投入的重點(diǎn)。高超聲速滑翔飛行環(huán)境復(fù)雜多變，不同飛行階段受到多種過(guò)程約束和未知干擾的影響。同時(shí)還需要規(guī)避禁飛區(qū)，機(jī)動(dòng)飛行，并能以不同方位飛向目標(biāo)。本文針對(duì)高超聲速滑翔飛行器在多任務(wù)多約束條件下的滑翔段與俯沖段機(jī)動(dòng)策略與制導(dǎo)方法相關(guān)問(wèn)題以及兩段的交接班問(wèn)題開(kāi)展了相關(guān)研究。
　　首先，針對(duì)本文所研究的高超聲速滑翔飛行器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了其動(dòng)力

2、學(xué)模型，同時(shí)分析了飛行器在滑翔段受到的各種過(guò)程約束，給出了與機(jī)動(dòng)飛行有關(guān)的禁飛區(qū)和機(jī)動(dòng)區(qū)模型，為后續(xù)開(kāi)展相關(guān)研究工作奠定基礎(chǔ)。
　　其次，為了提高制導(dǎo)系統(tǒng)魯棒性，滿足多種過(guò)程約束和終端約束，實(shí)現(xiàn)滑翔段制導(dǎo)任務(wù)，提出了滑翔段滑模自抗擾制導(dǎo)方法。針對(duì)滑翔段禁飛區(qū)規(guī)避問(wèn)題，提出了可用于在線實(shí)現(xiàn)的一種新的多個(gè)禁飛區(qū)規(guī)避規(guī)劃算法。為了更加有效的進(jìn)行機(jī)動(dòng)飛行，給出了不同機(jī)動(dòng)飛行方法的實(shí)現(xiàn)途徑，并對(duì)其進(jìn)行仿真驗(yàn)證和機(jī)動(dòng)效果分析。
　　然后

3、，針對(duì)全方位俯沖制導(dǎo)問(wèn)題，利用對(duì)稱原理改進(jìn)了全方位導(dǎo)引方程，避免了不必要的能量損耗。通過(guò)分析俯沖段的過(guò)程約束和端點(diǎn)約束，發(fā)現(xiàn)熱流約束是俯沖段必須考慮的過(guò)程約束。通過(guò)數(shù)值預(yù)測(cè)得到的終端速度與需要速度之差乘以比例系數(shù)作為機(jī)動(dòng)過(guò)載幅值的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)飛行與速度控制，并能滿足熱流約束。
　　最后，針對(duì)滑翔段與俯沖段的交接班問(wèn)題，分析了交接班高度和速度兩個(gè)主要因素對(duì)俯沖段的影響。給出了交接班速度的解析估算方法。通過(guò)與仿真值比較，檢驗(yàn)了估算的準(zhǔn)