面向NSHV目标跟踪的飞行轨迹控制方法研究

发布时间：2017-12-12 06:14

  本文关键词：面向NSHV目标跟踪的飞行轨迹控制方法研究

  更多相关文章： 临近空间高超声速飞行器 常值稳态 非周期性滑跃 周期性跳跃 飞行轨迹控制模型 仿真

【摘要】：临近空间高超声速飞行器(Near Space Hypersonic Vehicle,NSHV)能够在介于普通航空飞机的飞行空间和航天器轨道空间之间的临近空间飞行,并且具有飞行速度快、机动能力强、难以跟踪等特点,具有很强的军事战略意义,成为各国争相研究的热点。因而明确NSHV目标可能的机动轨迹以实现对NSHV机动目标的精确跟踪具有重要的意义。现有文献所建立的模型和提出的控制策略大多只关注了NSHV的纵向动力学特性,而忽视了其侧向动力学特性,也没有考虑地球曲率和地球自转的影响。本文面向临近空间高超声速飞行器,对其飞行轨迹控制方法进行研究,研究的主要内容如下:首先,在考虑地球曲率和地球自转的影响下,充分结合NSHV的纵向机动和侧向机动的运动特性,参考“乘波体”X-51A的飞行试验数据,以飞行器飞行轨迹的发动机推力、大气、气动力、动力学和运动学等数学模型为依据,建立了NSHV全空域飞行轨迹数学模型。然后,采用不同的控制策略,仿真出了常值稳态式、非周期性滑跃式和周期性跳跃式的这三种适用于NSHV的全空域飞行轨迹,并分析比较了在不同控制方式下的飞行轨迹。以NSHV周期性跳跃式飞行为例,分析了纵向机动、侧向机动、地球曲率、地球自转对NSHV飞行轨迹的影响。最后,以仿真出的NSHV周期性跳跃式全空域飞行轨迹为跟踪目标,运用Singer模型、当前统计模型(CS模型)和3DVT模型三种典型跟踪模型进行了跟踪算例分析。结果表明,3DVT模型的跟踪效果明显优于另外两种跟踪模型,Singer模型的跟踪误差要小于CS模型。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249

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本文编号：1281462