基于hp-RPM的高超声速飞行器滑翔轨迹优化

发布时间：2021-08-19 08:16

　　针对高超声速飞行器再入滑翔段不同目标函数下的轨迹优化问题,采用hp自适应Radau伪谱法（hpRPM）得到了满足热流密度、过载和动压等过程约束条件,以及指定飞行状态和位置的终端约束条件下的最大纵程、最大横程、最小飞行时间和绕飞航迹,并预估了飞行器的滑翔可达区域。发现地球自转对滑翔射程有较大影响,顺地球自转方向飞行可延长滑翔时间;跳跃式滑翔比拟平衡滑翔可增大射程,但也带来了更加严重的过程约束问题。该方法可为结构热防护和制导控制系统提供可行的规划轨迹,具有一定的工程应用价值。 

【文章来源】：战术导弹技术. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

CAV-H外形图

CAV-H内部布置

根据作战想定，CAV可由部署在近地轨道上的HCV(Hypersonic Cruise Vehicle)释放，也可通过固体火箭发动机助推到一定的高度然后再入大气层，其再入过程如图3所示。其中，AB段为初始下降段，BC段为滑翔段，CD段为俯冲段。在初始下降段中，由于飞行器所在位置较高，速度较大，大气稀薄，无法产生足够的气动控制力和控制力矩，飞行器几乎以弹道式再入直至滑翔段，而俯冲段是飞行器实现平稳着陆或准确打击目标的重要阶段。本文中轨迹优化时不考虑初始下降段和俯冲段，只对无动力滑翔段进行优化。

【参考文献】：
期刊论文
[1]hp自适应伪谱法在滑翔弹道快速优化中的应用[J]. 洪蓓,辛万青.  计算机测量与控制. 2012(05)
[2]钱学森与现代飞行力学[J]. 关世义.  战术导弹技术. 2009(06)
[3]基于钱学森弹道的新概念飞航导弹[J]. 关世义.  飞航导弹. 2003(01)

博士论文
[1]基于改进Gauss伪谱法的高超声速飞行器轨迹优化与制导[D]. 孙勇.哈尔滨工业大学 2012



本文编号：3351055