火星探测器进入段预测校正制导方法

根据美国宇航局的计划,未来火星探测任务的要求是能确保在高精度和高海拔的火星表面着陆,而进入段所使用的制导方法是探测器能够精确着陆的关键。文章首先介绍了两种进入段制导算法——标称轨迹算法和预测校正算法,通过比较得出预测校正算法对于初始扰动的敏感性较低,但需要有较高的在线计算能力;其次,文章对于预测校正中的横向控制,纵向控制算法和航向调整算法进行了详细介绍,同时提出一种通过增加检测点的改进预测校正算法;最后对算法进行软件仿真,仿真结果表明:这种进入段预测校正制导算法在有很高不确定性的情况下仍然能体现出可靠性和鲁棒性。

基于LOS的动力定位船舶变速循迹控制

循迹控制是动力定位船舶主要的控制模式之一.针对目前船舶循迹控制中要求速度保持恒定而无法快速消除横向偏差的问题,将横向偏差和速度控制同时考虑到控制器设计中,提出一种基于LOS(line-of-sight)的船舶变速循迹控制.控制器设计分为两步,首先运用状态反馈和反步法分别计算出船舶的加速度,再利用最小二乘法对船舶的加速度进行估计,在此基础上得到最终的控制律,使得船舶能够根据横向偏差及其变化率调整速度,更快速地达到预设路径.通过仿真与传统LOS引导律对比,验证了所提出的方法的有效性.

翼伞-载荷系统的航迹跟踪

翼伞-载荷系统可被用于精确空投、定点无损着陆以及大型航天器的回收,在航空航天、军事等领域发挥着非常重要的作用。因此,基于翼伞-载荷系统的八自由度动力学模型,采用横向非线性控制方法,对翼伞-载荷系统的航迹跟踪进行了理论分析与仿真模拟。仿真结果表明,飞行器与参考点之间的较佳距离L1为100 m;该距离内,无风和受到5 m/s常值风情况下,所提出的翼伞-载荷系统均能较好地完成90°,180°,270°,360°转弯的航迹跟踪,说明横向非线性控制方法具有较好的控制性能和一定的抗风能力,可被应用于翼伞-载荷系统的航迹跟踪控制,为翼伞-载荷系统的优化设计以及大型航天器回收的精确控制提供参考。

一种在线再入侧向制导方法

侧向制导是飞行器再入制导的重要组成部分,由于传统侧向制导方法不能对倾侧角反转次数进行在线优化,往往会给再入飞行器姿态控制系统的设计带来沉重负担。为此,利用伪谱法可在线快速求解优化问题的特点,提出了一种基于伪谱法的在线再入侧向制导方法,并结合纵向预测校正制导法进行再入制导解算以缩减优化规模。仿真结果表明,在保证制导精度的前提下,所提方法有效地减少了倾侧角反转次数。