高超聲速飛行器再入預(yù)測制導方法.pdf

1、高超聲速飛行器兼顧了飛機和空間飛行器的優(yōu)點，融合了大量的多學科前沿技術(shù)，成為各軍事強國的一個重要發(fā)展方向。本文基于對提高精度和減少能量損失的考慮，系統(tǒng)研究了改進的標準軌道制導、快速軌道優(yōu)化以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測制導方法。
　　首先，基于再入走廊概念，對傳統(tǒng)的阻力加速度剖面制導方法進行了改進。通過優(yōu)化阻力加速度剖面，研究了一種基于優(yōu)化剖面的標準制導方法。在再入走廊內(nèi)，通過選擇合適的阻力加速度剖面函數(shù)形式，將再入剖面參數(shù)化，并分別利用遺傳算

2、法和粒子群算法對再入剖面展開優(yōu)化，得到優(yōu)化的標稱飛行剖面。同時，通過解析推導，設(shè)計了時變參數(shù)的制導律跟蹤標稱飛行剖面，提高了標準制導方法的魯棒性。
　　其次，研究了基于hp-自適應(yīng)偽譜法的快速軌道優(yōu)化方法。針對再入滑翔過程多約束下最小吸熱問題，利用Bolza型最優(yōu)控制性能指標函數(shù)建立了再入軌道優(yōu)化模型。然后利用 hp-自適應(yīng)偽譜法探討了再入軌道快速優(yōu)化策略。同時，對 hp-自適應(yīng)偽譜法的性能進行了仿真分析，仿真結(jié)果表明該方法能夠有

3、效兼顧收斂速度和計算精度，優(yōu)化得到的偽譜解與實際積分解相差很小。
　　最后，提出了一種基于優(yōu)化軌道的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測制導方法。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在飛行器在線計算效率上的巨大優(yōu)勢，通過設(shè)計一個雙層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并利用軌道優(yōu)化得到樣本數(shù)據(jù)來訓練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)落點參數(shù)與當前飛行參數(shù)之間的非線性關(guān)系，減輕傳統(tǒng)預(yù)測制導在線積分的計算負擔。同時，設(shè)計了兩層反饋校正方法來消除落點偏差，使飛行器沿著優(yōu)化軌道飛行，也可提高制導的魯棒性。
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