临近空间滑翔飞行器初始下降段轨迹规划

对临近空间滑翔飞行器初始下降段的轨迹规划问题进行了深入研究。首先利用拟平衡滑翔条件,推导了初始下降段末端的切换条件;然后将初始下降段分为开环控制段和轨迹规划段,在轨迹规划段以攻角作为控制量,设计满足过程约束、切换条件和控制约束的控制律。根据所建动力学模型,采用高斯伪谱法进行轨迹优化;以航迹角偏差为自变量,设计圆弧过渡函数生成攻角指令。仿真结果表明:两种方法都能满足各种约束,且圆弧过渡法不依赖于传统的标称攻角设计,计算量小,便于在线运用。

基于有向图切换IMM-CKF高速滑翔目标跟踪算法

为解决高速滑翔飞行器难以实现高精度跟踪的问题,提出了一种针对临近空间高速跳跃滑翔式机动目标的跟踪算法,其核心是在正弦波(sine wave,SW)自相关模型的基础上,将有向图切换原理与交互式多模型算法结合,从而实现模型集的自适应以覆盖周期机动角速度的变化,并利用容积卡尔曼滤波方法进行滤波器的设计。通过仿真试验将SW单模型和SW交互式多模型进行比较,验证了有向图切换交互式多模型算法在跟踪临近空间高马赫数跳跃滑翔式机动目标时的优越性和模型集切换的有效性。