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高超声速滑翔导弹滑翔段制导方法研究

作　者: 吕瑞
导　师: 赵钧
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 飞行器设计
关键词: 滑翔导弹标准弹道法滑模控制
分类号: TJ765.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

针对高超声速滑翔导弹再入飞行的滑翔段，本文研究分析了这一类高升阻比、高超声速再入飞行器的再入走廊，轨迹规划及跟踪控制等制导问题。主要内容包括：建立了滑翔导弹的三自由度运动学模型，给出了导弹再入路径约束条件，包括热流密度约束、动压约束、过载约束及平衡滑翔约束。基于上述约束条件得出了H-V剖面内的再入走廊，即导弹再入过程中任一点速度及对应高度的允许范围。本文采用标准弹道法的制导方法，完成了滑翔导弹再入纵向轨迹的规划。攻角的变化规律参考了航天飞机的再入模式给出，设计了倾侧角的变化规律使导弹的纵向轨迹满足再入走廊和终点约束，并实现射程的最大化。在轨迹规划的基础上，研究了滑翔导弹再入轨迹的跟踪问题。设计了滑模控制器对导弹的纵向轨迹进行跟踪控制。在侧向轨迹跟踪问题上，提出了基于航向角误差走廊的倾侧角反转控制策略。仿真研究表明，所设计的控制器跟踪精度较高

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第1章绪论  7-14
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-13
    1.2.1 高超声速滑翔导弹研究现状  8-12
    1.2.2 再入制导研究现状  12-13
  1.3 本文主要研究内容  13-14
第2章滑翔导弹滑翔段数学模型  14-23
  2.1 坐标系定义及坐标转换  14-16
    2.1.1 坐标系定义  14-15
    2.1.2 坐标变换  15-16
  2.2 滑翔段运动学方程  16-20
  2.3 滑翔导弹气动模型  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章基于倾侧角搜索的滑翔段纵向轨迹规划  23-39
  3.1 滑翔段再入走廊  23-27
    3.1.1 再入轨迹约束  23-25
    3.1.2 再入走廊的确定  25-27
  3.2 滑翔段纵向轨迹规划  27-37
    3.2.1 初始下降段轨迹规划  28-32
    3.2.2 平衡滑翔段轨迹规划  32-37
  3.3 本章小结  37-39
第4章滑翔段参考轨迹的跟踪控制  39-50
  4.1 纵向轨迹滑模跟踪控制律  39-42
  4.2 基于航向角误差走廊的侧向轨迹控制  42-44
  4.3 仿真分析  44-49
  4.4 本章小结  49-50
结论  50-52
参考文献  52-55
攻读学位期间发表的学术论文  55-57
致谢  57-58
个人简历  58

高超声速滑翔导弹滑翔段制导方法研究

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