摘要：针对高超声速飞行器在滑翔段标称轨迹制导过程中的阻力加速度剖面设计问题,提出了一种改进的阻力加速度剖面设计方法。为增大飞行器滑翔段航程,改善飞行状态参数,设计了以能量倒数为自变量的二次函数形式剖面,通过改变剖面中点处阻力加速度值的方式对剖面形状进行调整,以满足高超声速飞行器各项约束。仿真结果表明,与传统二次函数阻力加速度剖面进行对比,该阻力加速度剖面能够增加最大滑翔距离,并改善飞行状态参数,能支持飞行器完成禁飞区绕飞任务。

摘要：针对滑翔飞行器时间可控再入制导问题,提出了一种基于阻力加速度-能量剖面解析设计、在线自适应解析更新及鲁棒跟踪算法的时间可控再入制导方法。首先,设计了基于走廊边界双参数插值的多段光滑阻力加速度标准剖面,并给出了终端当地弹道倾角等多种约束的施加方法;推导了考虑地球自转影响的待飞时间、航程解析预测表达式,进而通过校正双剖面参数完成标准剖面的高精度解析设计。随后,设计了一种基于双/单参数顺序求解模式的阻力加速度剖面在线自适应更新策略,可根据实时态势进行两种剖面更新算法的自适应切换,完成待飞剖面的自适应解析更新,同时满足终端能量、当地弹道倾角、航程及飞行时间约束要求。在此基础上,设计了标准剖面跟踪算法和时间可控再入解析制导算法框架,实现了制导指令的在线快速生成。最终,以CAV-H再入滑翔为例进行仿真,验证了本文方法的有效性、快速性及多任务适用性;与现有基于解析预测校正的方法相比,所提方法具有较高的时间、航程及终端状态的控制精度;与现有基于标准剖面的方法相比,所提方法具有较高的计算效率和较大的时间可调范围。

摘要：针对时间可控再入滑翔问题,提出一种基于阻力加速度-能量剖面的轨迹快速规划方法。该方法将滑翔轨迹规划问题分为纵向轨迹规划与侧向规划。在纵向轨迹规划部分,设计基于走廊边界双参数插值的多段光滑阻力加速度剖面,并给出终端当地弹道倾角约束的施加方法;重点推导考虑地球自转影响的时间、航程解析预测表达式,提升预测算法的快速性和精度,进而通过校正双剖面参数完成剖面设计,同时满足终端能量、航程、时间及当地弹道倾角约束。侧向规划则采用动态/静态航向角误差走廊方法,以实现禁飞区规避和终端航向调整;进一步引入考虑纵侧向运动耦合的目标航程及时间校正策略,完成考虑时间约束的3自由度滑翔轨迹生成。以美国通用飞行器CAV-H再入滑翔为例进行仿真,验证新方法的有效性、多任务适用性。验证结果表明:与现有时间解析预测方法相比,新的预测方法具有相当的计算效率和较高的计算精度优势;与现有基于标准剖面的方法相比,新规划方法具有较高的终端精度、计算效率以及较大的时间可调范围,亦可实现飞行能力边界的快速预示。

摘要：为实现再入飞行时间可控,扩展现有再入飞行器的应用场景,提高对时间敏感目标的打击能力,以双参数牛顿迭代法为基础,提出一种改进的阻力加速度剖面设计方法,通过设置双参数校正点,能够同时对轨迹长度与总飞行时间进行设计。在给定的轨迹长度与总飞行时间约束下,该方法能够快速完成参考阻力加速度剖面的迭代,生成满足各项约束的参考轨迹。通过仿真分析获得了再入总飞行时间的调节规律,为多再入飞行器的协同攻击问题提供依据。