留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

升力体飞行器能量近似最优倾斜转弯飞行策略

杨丁 刘明 杨凌霄 杨明 葛亚杰

杨丁, 刘明, 杨凌霄, 等 . 升力体飞行器能量近似最优倾斜转弯飞行策略[J]. 北京航空航天大学学报, 2016, 42(11): 2540-2547. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0613
引用本文: 杨丁, 刘明, 杨凌霄, 等 . 升力体飞行器能量近似最优倾斜转弯飞行策略[J]. 北京航空航天大学学报, 2016, 42(11): 2540-2547. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0613
YANG Ding, LIU Ming, YANG Lingxiao, et al. Energy suboptimal flight strategy of bank-to-turn maneuver for lifting vehicle[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2016, 42(11): 2540-2547. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0613(in Chinese)
Citation: YANG Ding, LIU Ming, YANG Lingxiao, et al. Energy suboptimal flight strategy of bank-to-turn maneuver for lifting vehicle[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2016, 42(11): 2540-2547. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0613(in Chinese)

升力体飞行器能量近似最优倾斜转弯飞行策略

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0613
详细信息
    作者简介:

    杨丁,男,博士,高级工程师。主要研究方向:飞行器动力学与控制。Tel.:010-88523743,E-mail:50732554@qq.com;刘明,男,博士,高级工程师。主要研究方向:飞行器动力学与控制。Tel.:010-88523261,E-mail:liumingbuaa@163.com;杨凌霄,女,硕士。主要研究方向:飞行器设计、导航制导与控制等。Tel.:010-88520815,E-mail:799390175@qq.com;杨明,男,博士,工程师。主要研究方向:飞行器动力学与控制。Tel.:010-88523743,E-mail:ym20081210163@163.com;葛亚杰,女,硕士。主要研究方向:飞行器设计、导航制导与控制等。Tel.:010-88520815,E-mail:geyajie87@sina.com

    通讯作者:

    刘明,Tel.:010-88523261,E-mail:liumingbuaa@163.com

  • 中图分类号: V412.4

Energy suboptimal flight strategy of bank-to-turn maneuver for lifting vehicle

  • 摘要: 升力体飞行器返回地球大气层内时受到热流、动压及过载等约束条件,为使得飞行器在倾斜转弯飞行过程中能量损失最小,需要研究一种能量最优的倾斜转弯机动飞行策略。本文的主要研究内容包括:从再入动力学模型出发,分析了升力体飞行器倾斜转弯的弹道特性,推导了终端速度与倾斜转弯幅度相关的解析解,提出了一种多约束条件下能量近似最优的倾斜转弯飞行策略;为进一步验证飞行策略的能量近似最优性,建立了能量最优的非线性轨迹优化模型,通过高斯伪谱法进行求解,获得能量最优的飞行轨迹。仿真结果表明,该飞行策略与优化方法获得的结果高度一致,并且该方法求解效率更高,工程应用性更强。

     

  • [1] 童雄辉.美国未来全球快速精确打击体系预测分析[J].导弹与航天运载技术,2008(5):57-61.TONG X H.Forecast and analysis of USA's future conventional prompt global strike system[J].Missile and Space Vehicle,2008(5):57-61(in Chinese).
    [2] 康开华,才满瑞,伍赣湘,等.美国高超声速技术飞行器[J].航天制造技术,2010(1):7-11.KANG K H,CAI M R,WU G X,et al.U.S.hypersonic technology vehicle[J].Aerospace Manufacturing Technology,2010(1):7-11(in Chinese).
    [3] 李广华,张洪波,汤国建.高超声速滑翔飞行器典型弹道特性分析[J].宇航学报,2015,36(4):397-403.LI G H,ZHANG H B,TANG G J.Typical trajectory characteristics of hypersonic glide vehicle[J].Journal of Astronautics,2015,36(4):397-403(in Chinese).
    [4] 陈小庆,侯中喜,刘建霞.高超声速滑翔飞行器倾斜转弯分析及控制系统设计[J].国防科技大学学报,2012,34(3):17-23.CHEN X Q,HOU Z X,LIU J X.Analysis and controller design of bank-to-turn system for hypersonic gliding vehicle[J].Journal of National University of Defense Technology,2012,34(3):17-23(in Chinese).
    [5] 张忠峰,高云峰,宝音贺西.高超声速飞行器机动航迹优化[J].弹箭与制导学报,2009,29(3):164-172.ZHANG Z F,GAO Y F,BAOYIN H X.Optimization of maneuvering flight path of hypersonic vehicle[J].Journal of Projectiles,Rockets,Missiles and Guidance,2009,29(3):164-172(in Chinese).
    [6] 黄育秋,何麟书.升力式再入飞行器多约束多阶段弹道优化设计[J].哈尔滨工业大学学报,2011,43(7):144-148.HUANG Y Q,HE L S.Multi-constraints and multi-phases trajectory optimization of lift reentry vehicle[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2011,43(7):144-148(in Chinese).
    [7] 周文雅,杨涤,李顺利.利用高斯伪谱法求解升力航天器最优再入轨迹[J].南京理工大学学报,2010,34(1):85-90.ZHOU W Y,YANG D,LI S L.Using Gauss pseudospectral method to solve optimal reentry trajectory for lifting vehicle[J].Journal of Nanjing University of Science and Technology,2010,34(1):85-90(in Chinese).
    [8] 周浩,陈万春.基于拟平衡滑翔的横程最大轨迹研[J].飞行力学,2010,28(3):64-68.ZHOU H,CHEN W C.Maximum cross range trajectory optimization based on quasi-equilibrium glide conditions[J].Flight Dynamics,2010,28(3):64-68(in Chinese).
    [9] 张红文,张科南,陈万春.带静态参数的高超声速飞行器轨迹优化算法[J].北京航空航天大学学报,2014,40(2):141-147.ZHANG H W,ZHANG K N,CHEN W C.Indirect method for trajectory optimization of hypersonic vehicle with static parameters[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics,2014,40(2):141-147(in Chinese).
    [10] 李瑜,杨志红,崔乃刚.助推-滑翔导弹最大射程优化[J].弹道学报,2008,20(4):53-56.LI Y,YANG Z H,CUI N G.Optimization of maximum range for boost-glide missile[J].Journal of Ballistics,2008,20(4):53-56(in Chinese).
    [11] ZHANG K N,CHEN W C.Reentry vehicle constrained trajectory optimization[C]//17th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference 2011.Reston:AIAA,2011.
    [12] ZHAO Z G.A rapid reentry trajectory planning method for CAV[C]//2010 3rd International Symposium on Systems and Control in Aeronautics and Astronautics.Piscataway NJ:IEEE Press,2010:1255-1260.
    [13] VINH N X.Flight mechanics of high-performance aircraft[M].Cambridge: Cambridge University Press,1993:374.
    [14] TERRY H P.A common aero vehicle model,description,and employment guidance[R].Arlington:Schafer Corporation for AFRL and AFSPC,2003.
    [15] 汪朝群.航天飞机的再入飞行走廊及再入飞行轨迹[J].航天控制,1990(1):1-10.WANG C Q.On entry flight corridor and entry trajectory for space shuttle reentry[J].Aerospace Control,1990(1):1-10(in Chinese).
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  555
  • HTML全文浏览量:  3
  • PDF下载量:  307
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-07-20
  • 修回日期:  2016-08-10
  • 刊出日期:  2016-11-20

目录

    /

    返回文章
    返回
    常见问答