航迹规划与航迹跟踪的结合是无人飞行器执行地形跟随任务的方案之一。根据目标区域地形高程数据, 将地形跟随最优航迹规划转化为二次规划问题。以矢量场法为制导策略, 并给出可行矢量场的参数设计和以航迹倾斜角为被控量的航迹跟踪控制器。仿真验证规划结果满足地形跟随的预定安全高度要求和飞行器机动性能约束, 所提制导策略具备精确且可靠的航迹跟踪能力, 两者结合可有效完成地形跟随任务。
地形跟随 航迹规划 二次规划 矢量场 航迹跟踪 terrain following path planning quadratic programming vector field path tracking
1 北京航空航天大学 宇航学院, 北京 100191
2 先进制导控制技术国防重点实验室, 北京 100074
3 北京航空航天大学 宇航学院, 北京 100191,
针对飞行器未知环境下自主地形跟随问题, 提出了基于前视序列图像天地线的地形跟随方法, 并利用适应角法设计了制导律, 该方法利用被动成像实时探测飞行前方地形信息, 降低了对数字地图保障及高精度导航的需求。六自由度非线性数学仿真结果表明 : 基于前视序列图像天地线的方法较传统基于数字地图的方法, 地形跟随平均离地高度可降低35%以上, 可大幅提高飞行器超低空突防性能。
地形跟随 前视序列图像 制导律 terrain following forward-looking image sequences guidance law 红外与激光工程
2017, 46(4): 0428002
