1 空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
2 中国人民解放军93987部队军械教研室, 西宁 810000
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。
轨迹优化 高超声速 滑翔 突防 多约束 伪谱法 trajectory optimization hypersonic gliding penetration multi-constrain pseudospectral method
1 空军工程大学航空航天工程学院,西安710038
2 陕西飞机工业（集团）有限公司军事代表室，陕西 汉中723213
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。
导弹 高超声速 滑翔 鲁棒 反演控制器 missile supersonic gliding BTT BTT robustness backstepping controller
1 空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
2 空军装备研究院航空所, 北京 100076
3 中国人民解放军驻沈阳飞机工业(集团)有限公司军事代表室, 沈阳 110850
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。
高超声速飞行器 航路点 预测-校正 实时性 鲁棒性 hypersonic vehicle waypoint predictor-corrector real-time performance robustness
针对高超声速滑翔式飞行器突防导弹防御系统的问题，设计了一种基于威胁时间窗的摆动式机动突防方法,联合地基雷达、拦截导弹和HGV建立了毁伤概率模型。通过摆动式机动方法控制HGV暴露的RCS。运用极大极小值原理设计了最优突防弹道，使飞行器在所有威胁时间窗内毁伤概率的极大值取极小并进行了数字仿真。仿真结果表明，该方法在牺牲一定航程和航时的条件下能有效降低HGV突防过程中被毁伤的概率，增强其生存能力。
高超声速滑翔式飞行器 导弹防御系统 威胁时间窗 极大极小 毁伤概率 摆动式突防 hypersonic glide vehicle missiledefencesystem threat time window minimax devastative probability weaving penetration
