能量优化分配再入轨迹快速规划方法

针对升力式飞行器再入过程中面临未知干扰与拦截的问题,设计了一种再入飞行器的能量优化分配再入轨迹,并提出了该轨迹的快速规划方法。首先,将再入轨迹分为初始下降段、能量最优段和能量管理段,设计了能量最优段按照最省能量方式飞行,剩余能量集中在能量管理段消耗的飞行模式,推导了能量管理段在平衡滑翔条件下,完成能量管理所需最短轨迹长度的解析表达式。然后,设计了初始下降段和能量最优段规划方法,提出了能量管理段和能量最优段平滑过渡迭代算法,结合倾侧角翻转技术,通过规划两次倾侧角翻转消除横向射程误差与航向角误差,构建了能量管理段规划方法,形成了能量优化分配再入轨迹一体化生成技术。最后,对能量优化分配再入轨迹的性能和规划方法进行了仿真验证。结果表明,提出的能量优化分配再入轨迹能够有效增大飞行器应对干扰拦截的能量裕度,构建的快速规划方法能够快速完成轨迹规划,具有较强的工程应用价值。

基于拟平衡滑翔的再入轨迹快速规划方法

针对高超声速飞行器多约束条件下的再入轨迹规划问题,提出了一种基于拟平衡滑翔条件的三维再入轨迹快速规划方法;该方法充分利用滑翔式高超声速飞行器的再入飞行过程中的拟平衡滑翔条件,将过程约束转化为对倾侧角的约束;纵向轨迹规划采用直接规划倾侧角的方法,在倾侧角约束空间中利用内插的方法得到倾侧角剖面;侧向规划采用横程约束走廊确定倾侧角的反转时刻;最后,对该轨迹规划方法进行了算例分析,结果表明:该轨迹规划方法能够在满足各种过程约束和终端约束的情况下快速完成再入轨迹规划。