肖红
- 作品数：8 被引量：19H指数：3
- 供职机构：空军工程大学航空航天工程学院更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术更多>>
- 高超飞行器平滑再入倾侧角优化设计被引量：1
- 2014年
- 针对高超声速飞行器准平衡滑翔再入问题,根据再入约束特点,分别把初始段和准平滑段的过程约束转化成为倾侧角约束,并对其交接班问题进行了讨论;在倾侧角约束范围内,设计了倾侧角文件,降低了问题的维数,提高了寻优速度;分别以最大纵程与最小总气动加热为性能指标利用罚函数处理,终端约束,将再入约束问题转化为无约束问题;采用遗传算法寻猜测值、模式搜索法求精确解的方式,提高了寻优精度。仿真结果显示,利用本文设计的倾侧角文件规划出的轨迹,能够很好的满足再入过程中的各项约束,且再入轨迹平稳,可为再入轨迹和覆盖区的研究提供参考借鉴。
- 任洋曹林平肖红王骁飞国海峰
- 关键词：高超声速模式搜索法
- 基于航路点的高超声速飞行器预测校正制导律设计被引量：4
- 2013年
- 针对高超声速飞行器再入制导多约束、不确定性问题,结合预测-校正制导和标准航迹制导的优点,提出基于航路点规划的预测-校正制导方式,推导出精确的制导模型和制导原理。针对制导模型参数的动态性能,改进了数值预测算法,并基于二次型最优性能指标设计了预测-校正制导律,给出了制导指令数值方法的解析解,符合高超声速制导的实时性要求。将姿态控制回路近似描述成二阶系统,基于已规划航路进行了仿真验证,仿真结果表明,该方法对初始误差不敏感,具有较高的精度和较强的鲁棒性。
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- 关键词：高超声速飞行器航路点实时性鲁棒性
- 高超声速滑翔式飞行器突防轨迹优化研究被引量：4
- 2014年
- 为研究多种约束条件下的高超声速滑翔式飞行器快速突防轨迹优化问题,提出了基于hp自适应伪谱法的多段优化求解策略。建立了高超声速滑翔式飞行器的运动学模型,用三次样条插值拟合升力系数和阻力系数。综合考虑动压、过载和热流约束,建立了考虑禁飞区和航路点的约束模型。详细阐述了hp自适应伪谱法的求解原理,提出了以航路点为分段点的求解策略,最后以最小到达时间为代价函数对高超声速滑翔式飞行器再入突防过程进行了数字仿真。仿真结果表明,基于分段求解策略的最优轨迹能够有效满足各种约束条件的限制,达到了快速突防的目的。
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- 关键词：高超声速滑翔突防多约束伪谱法
- 高超声速飞行器末端导引与控制一体化研究
- 2013年
- 针对高超声速飞行器末制导阶段参数不确定性和耦合性强的特点,提出了导引与控制协调的一体化设计思路,建立了非线性受扰动的导引与控制一体化控制模型。结合自适应比例导引律特点,通过分段对模型简化,降低了控制律的设计难度。针对气动模型非线性不精确问题,给每段设计了鲁棒自适应BackStepping滑模控制器,再将各段控制律在时间上融合。针对控制回路饱和与延迟特性,提出一种将导引指令缩放和相位提前的修正方法。仿真结果表明,所提方法可行有效,鲁棒性强。
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- 关键词：高超声速飞行器末制导自适应一体化
- 改进MPSP的高超声速滑翔飞行器滑翔段制导被引量：3
- 2014年
- 针对多约束条件下高超声速滑翔飞行器滑翔段再入制导问题,提出一种改进的预测-校正制导方法。该方法基于模型预测静态规划(MPSP),将三维轨迹快速在线生成方法作为初值生成器,解决了MPSP制导方法提供猜测值困难、对于初始偏差需要重新计算参考轨迹的问题。建立了基于能量的运动学模型,推导了MPSP预测-校正制导律。探讨了初始下降段对滑翔段的影响因素,针对滑翔段初值干扰和气动参数摄动问题,进行了数字仿真。仿真结果表明,改进的MPSP预测-校正制导方法能够有效利用精确的猜测值,提高了计算效率,对干扰初值和气动摄动具有较强的鲁棒性。
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- 关键词：高超声速滑翔制导律
- 考虑随机干扰的高超声速滑翔飞行器轨迹优化被引量：4
- 2014年
- 为解决高超声速滑翔式飞行器具有干扰不确定性的再入轨迹优化问题,提出了一种基于广义正交多项式方法的随机轨迹优化数值求解方法.针对随机干扰,基于广义正交多项式方式对其分布进行采样,形成采样空间,而后将每个采样值代入确定性轨迹优化问题中进行反复迭代求解,得出观测值的样本空间,并计算其期望、方差和协方差,估计输出值.以最大纵程为代价函数对具有随机干扰的高超声速滑翔式飞行器最优轨迹进行了数字仿真.仿真结果表明,基于广义正交多项式的随机轨迹优化方法能够有效处理随机干扰对轨迹优化问题的影响,与蒙特卡洛法相比计算效率大大提高.
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- 关键词：高超声速滑翔再入
- 高超声速滑翔飞行器再入轨迹在线生成算法设计被引量：1
- 2015年
- 高超声速滑翔飞行器具有再入走廊狭窄、机动能力强和再入制导实时性要求高的特点。针对再入走廊多约束问题,分析了不确定因素下再入走廊约束转化成倾侧角约束的问题。利用禁飞圆切线法预测总航程,结合航向角误差走廊控制横向突防轨迹,设计了三维耦合突防轨迹在线生成方法。仿真结果表明,迭代2~3次即可获得满足约束条件的大范围机动再入轨迹。
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- 关键词：高超声速滑翔再入走廊
- 高超声速滑翔式BTT导弹鲁棒反演控制器设计被引量：2
- 2014年
- 综合考虑高超声速滑翔式BTT导弹各种干扰的影响,建立了具有非匹配不确定性的非线性、强耦合姿态运动方程,并转化为标准形式。针对模型中的未知不确定性,提出了鲁棒估计函数,利用反演控制和自适应控制设计了高超声速导弹的自动驾驶仪,解决了由于对期望虚拟控制量进行求导产生的"计算膨胀"问题,证明了每一步反演设计的Lyapunov稳定性,并进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的自适应反演控制器能够精确跟踪姿态角指令,并对大范围气动参数摄动具有很强的鲁棒性。
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- 关键词：导弹高超声速滑翔BTT鲁棒
