航空学报
航空學報
항공학보
Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica
2015年
8期
2764-2772
,共9页
崔乃刚%黄荣%傅瑜%韩鹏鑫
崔迺剛%黃榮%傅瑜%韓鵬鑫
최내강%황영%부유%한붕흠
低升阻比%大气跳跃再入%匹配渐进展开%解析预测-校正%制导
低升阻比%大氣跳躍再入%匹配漸進展開%解析預測-校正%製導
저승조비%대기도약재입%필배점진전개%해석예측-교정%제도
low lift-drag ratio%atmospheric skip entry%matched asymptotic expansions%analytical prediction-correction%guidance
为了适应低升阻比飞行器再入返回的大航程要求,针对大气跳跃再入飞行环境复杂并难以直接获得解析解的特点,基于匹配渐进展开法设计了一种跳跃式再入解析预测-校正制导方法.首先分析了低升阻比飞行器大气跳跃再入轨迹的飞行剖面和制导分段方法;然后分别推导了其运动方程以重力作用为主导的外解和以气动力作用为主导的内解的渐进展开形式,并通过匹配获得了统一的封闭解析表达式;接着基于此解析解实时预测飞行器的剩余航程,并通过不断迭代升阻比垂向分量以满足最后的落点精度;最后针对跳跃再入飞行的不同阶段设计了不同的制导策略以获得最终的倾侧角指令.仿真结果表明采用跳跃式再入返回技术,阿波罗指令舱的航程能够达到8 348 km,而解析预测-校正制导律的落点精度为0.338 km,证明了此方法的有效性.
為瞭適應低升阻比飛行器再入返迴的大航程要求,針對大氣跳躍再入飛行環境複雜併難以直接穫得解析解的特點,基于匹配漸進展開法設計瞭一種跳躍式再入解析預測-校正製導方法.首先分析瞭低升阻比飛行器大氣跳躍再入軌跡的飛行剖麵和製導分段方法;然後分彆推導瞭其運動方程以重力作用為主導的外解和以氣動力作用為主導的內解的漸進展開形式,併通過匹配穫得瞭統一的封閉解析錶達式;接著基于此解析解實時預測飛行器的剩餘航程,併通過不斷迭代升阻比垂嚮分量以滿足最後的落點精度;最後針對跳躍再入飛行的不同階段設計瞭不同的製導策略以穫得最終的傾側角指令.倣真結果錶明採用跳躍式再入返迴技術,阿波囉指令艙的航程能夠達到8 348 km,而解析預測-校正製導律的落點精度為0.338 km,證明瞭此方法的有效性.
위료괄응저승조비비행기재입반회적대항정요구,침대대기도약재입비행배경복잡병난이직접획득해석해적특점,기우필배점진전개법설계료일충도약식재입해석예측-교정제도방법.수선분석료저승조비비행기대기도약재입궤적적비행부면화제도분단방법;연후분별추도료기운동방정이중력작용위주도적외해화이기동력작용위주도적내해적점진전개형식,병통과필배획득료통일적봉폐해석표체식;접착기우차해석해실시예측비행기적잉여항정,병통과불단질대승조비수향분량이만족최후적낙점정도;최후침대도약재입비행적불동계단설계료불동적제도책략이획득최종적경측각지령.방진결과표명채용도약식재입반회기술,아파라지령창적항정능구체도8 348 km,이해석예측-교정제도률적낙점정도위0.338 km,증명료차방법적유효성.
