复杂约束条件下的再入轨迹迭代求解方法

针对复杂非线性约束条件下,高超声速飞行器再入轨迹优化问题强非线性、多阶段、多约束的特点,提出了一种基于Gauss伪谱法的逐步添加约束的迭代求解方法。完善了规则形状禁飞区约束建模,提出更切实际的禁飞区模型以适应不同任务需求;提出逐步添加约束的迭代求解框架,该框架从解构复杂约束入手,由简至繁逐步添加约束并迭代求解逼近原复杂问题的解;以时间最短为优化目标,对考虑驻点热流密度、过载、动压和禁飞区等多约束的条件下的轨迹优化问题进行仿真计算。仿真结果验证了该算法的正确性、有效性和较好的鲁棒性。

复杂路径约束下巡飞弹侧向航迹规划方法研究

提出了一种基于空天飞行器侧向制导逻辑的航迹快速规划方法。以预设航迹点和禁飞区为路径约束,基于粒子群算法设计的速度倾斜角反转策略消除了航迹点横程偏差;针对禁飞区约束,参考空天飞行器禁飞区规避策略,设计航迹偏航走廊,实现禁飞区规避。仿真结果表明设计方法能够保证航迹通过预设航迹点并规避禁飞区,验证了方法的有效性。

升力体飞行器全程弹道规划与制导研究进展

升力体飞行器具有飞行速度快、机动范围大、反拦截能力强等特点,是国内外的研究热点。由于既要满足严苛力热约束又需要考虑机动反拦截和智能化,给弹道规划和制导带来了更高的要求。针对弹道振荡、能量管理、禁飞区规避、高精度交班、弹道优化、末段反拦截等问题,开展了持续、广泛和比较深入的研究,取得了弹道阻尼控制技术、多禁飞区规避解析弹道规划方法、广义标控脱靶量制导方法、伪谱收敛性证明、末段反拦截弹道规划方法等多项重要成果,为高超滑翔弹道规划与制导方法的实际应用打下了良好的基础。

助推-滑翔飞行器规避能力研究

利用Radau伪谱法,将助推-滑翔飞行器弹道优化问题转化为非线性规划问题。在考虑禁飞区约束的情况下,优化了飞行器的规避弹道,发现飞行器的覆盖范围中存在盲区,并分析了盲区形成的原因及特征。研究结果表明,随着禁飞区半径的逐渐增大,盲区逐渐扩大;并且当禁飞区位置逐渐远离发射点时,盲区也随之增大。研究结果对飞行器突防弹道的设计以及地面防御力量的部署都具有一定的参考价值。