摘要：为解决小升阻比月球返回舱再入大气层时安全性低、机动能力差的问题,提出采用一种带配平翼的中等升阻比返回舱做为月球采样返回舱,并对动压约束下轨迹优化问题进行了分析。首先介绍了一阶状态变量约束最优控制问题。然后采用庞德里亚金极大值原理以总吸热量最小为优化目标,对动压约束下再入轨道的初始再入段进行了优化设计,给出了升力系数的最优表达式。仿真研究表明,该方法能有效地降低返回舱再入过程中的动压。

摘要：重复使用运载器亚轨道再入段一般采用航天飞机应急返回发射场的飞行方案,分三个阶段:迎角恢复段、过载保持段和过渡段。该方案的难点是抑制动压,缺点是只有开环制导。分析了动压变化的影响因素,制订了抑制下沉率的制导策略,并给出迎角和过载指令的设计方法。其次分析初始状态偏差和气动升力/阻力系数偏差对动压的影响,提出了根据初始高度调整制导指令和根据下沉率进行过载指令补偿的闭环制导方案。仿真表明设计的轨迹能够满足飞行约束,闭环制导能有效减小最大动压偏差。

摘要：在对飞行器轨迹控制的过程中,由于相关参数设置之间存在自扰作用,导致控制效果与期望存在较大偏差,为此,提出考虑自抗扰的飞行器轨迹线性化控制研究。结合飞行器在不同飞行模式下的运动特征,构建飞行器运行状态模型,明确状态参数之间的关系。根据影响飞行器轨迹状态的扰动因素,通过分别为飞行器设置合理的动压约束条件、法向过载约束条件以及控制量约束条件,以此实现对飞行器轨迹的线性化控制。实验结果表明,设计控制方法对应飞行器轨迹回路的航迹角与期望之间的偏差分别稳定在0.2°以内,轨迹回路的速度与期望之间的偏差稳定在1.0m/s以内,轨迹回路的姿态角与期望之间的偏差分别稳定在1.0°范围内。