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运载火箭上升段推力下降故障的自主轨迹规划方法 被引量：30
1
作者 宋征宇 王聪 巩庆海 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第11期1472-1487,共16页
本文针对运载火箭上升段飞行中的推力下降故障,研究在线自主救援的策略和算法.在故障时刻采用迭代制导和数值积分的方法进行运载能力的估计,当判断目标轨道不可达但仍能达到最低可接受的安全轨道时,自主寻找最优救援轨道.首先通过地心... 本文针对运载火箭上升段飞行中的推力下降故障,研究在线自主救援的策略和算法.在故障时刻采用迭代制导和数值积分的方法进行运载能力的估计,当判断目标轨道不可达但仍能达到最低可接受的安全轨道时,自主寻找最优救援轨道.首先通过地心角估计,轨道坐标系转换以及凸优化方法,计算在故障时刻轨道面内和地心角约束下的最高圆轨道;随后以该问题的解为初值,利用自适应配点法求解不含上述约束的最优圆轨道;最后根据该圆轨道的高度与目标轨道近地点高度的对比来决策是否需要继续调整其他轨道根数偏差.该方法优先保障轨道高度,并能根据最优性权重优化最接近目标轨道的救援轨道;充分发挥了地心角预估可以简化终端约束条件,凸优化算法收敛性好,自适应配点法在合理初值条件下计算效率高的优势.仿真表明,本文提出的救援策略和算法的适应性、收敛性和实时性能够满足在线应用需求. 展开更多
关键词 运载火箭 自主救援 迭代制导 凸优化 自适应配点法
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考虑终端姿态约束的自适应迭代制导方法 被引量：7
2
作者 郝钏钏 司成 周曼娟 《航天控制》 CSCD 北大核心 2018年第6期14-19,共6页
为了解决采用经典迭代制导方法时运载火箭主动段终端姿态散布较大的问题,提出一种考虑终端姿态约束的自适应迭代制导方法。该方法将末级主动段分为迭代制导段和姿态快速调整段;在迭代制导段,通过对其终端姿态和姿态快速调整段的估计,自... 为了解决采用经典迭代制导方法时运载火箭主动段终端姿态散布较大的问题,提出一种考虑终端姿态约束的自适应迭代制导方法。该方法将末级主动段分为迭代制导段和姿态快速调整段;在迭代制导段,通过对其终端姿态和姿态快速调整段的估计,自适应调整其制导目标状态;在主动段结束前进入姿态快速调整段,将火箭姿态快速调整至期望姿态。仿真结果表明该方法能同时满足轨道参数约束和终端姿态约束,且仅增加少量的推进剂消耗。 展开更多
关键词 运载火箭 终端姿态约束 迭代制导 自适应
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一种基于大气层外解析动力学模型的最优迭代制导方法 被引量：4
3
作者 郑旭 高长生 +1 位作者 陈尔康 荆武兴 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1093-1100,共8页
固体火箭在实际飞行过程中其发动机参数会产生较大的摄动偏差,而传统的摄动制导很难保证较高的制导精度,甚至会发散。另外,采用动力学数值积分的显式制导算法进行实时计算又会带来较大的计算量,从而难以满足实际飞行的要求。针对这一问... 固体火箭在实际飞行过程中其发动机参数会产生较大的摄动偏差,而传统的摄动制导很难保证较高的制导精度,甚至会发散。另外,采用动力学数值积分的显式制导算法进行实时计算又会带来较大的计算量,从而难以满足实际飞行的要求。针对这一问题,提出了一种基于大气层外解析动力学模型的最优迭代制导方法。首先在大气层外推导了解析动力学模型,然后基于Pontryagin极大值原理推导了最省燃料的推力控制方法,以共轭状态向量和飞行时间为迭代变量给出了带有多种终端约束的迭代制导算法。仿真分析了发动机参数和火箭初始状态在最大正偏差以及最大负偏差情况下迭代制导精度,并进行了蒙特卡罗打靶仿真。仿真结果表明,提出的基于大气层外解析动力学模型的迭代制导算法计算时间少、制导精度高、鲁棒性强,具有较好的工程应用价值。 展开更多
关键词 固体火箭 迭代制导方法 解析解 极大值原理 蒙特卡罗打靶
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基于需要轨道的导弹最优迭代制导方法 被引量：3
4
作者 肖龙旭 王继平 +1 位作者 王安民 焦洋 《上海航天》 2012年第3期1-5,共5页
提出了一种基于需要轨道的导弹最优迭代制导方法,以标准弹道上某点建立需要轨道并确定入轨点参数,通过弹上迭代制导实现最优入轨控制,给出了计算模型。该制导方法无需修正地球扁率和再入阻力的影响,可减小方法误差。仿真计算结果证明方... 提出了一种基于需要轨道的导弹最优迭代制导方法,以标准弹道上某点建立需要轨道并确定入轨点参数,通过弹上迭代制导实现最优入轨控制,给出了计算模型。该制导方法无需修正地球扁率和再入阻力的影响,可减小方法误差。仿真计算结果证明方法正确。 展开更多
关键词 需要轨道 入轨点 迭代制导 方法误差
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考虑终端姿态约束的分段迭代制导方法 被引量：1
5
作者 郝钏钏 周曼娟 +1 位作者 修观 匡东政 《航天控制》 CSCD 北大核心 2022年第2期22-27,共6页
对有主动段终端姿态约束的运载火箭制导控制问题进行研究,提出一种考虑终端姿态约束的分段迭代制导方法。该方法将末级主动段的制导控制分为2段,占大部分飞行时间的主动段前段采用考虑终端位置、速度约束的迭代制导方法以最大化运载能力... 对有主动段终端姿态约束的运载火箭制导控制问题进行研究,提出一种考虑终端姿态约束的分段迭代制导方法。该方法将末级主动段的制导控制分为2段,占大部分飞行时间的主动段前段采用考虑终端位置、速度约束的迭代制导方法以最大化运载能力,主动段末段采用考虑终端速度、姿态约束的迭代制导方法在实现精确入轨的同时控制终端姿态。仿真结果表明该方法能同时满足轨道根数约束和终端姿态约束,且推进剂消耗量和传统迭代制导方法相当。 展开更多
关键词 运载火箭 迭代制导 终端姿态约束
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基于标准弹道点的最优制导方法 被引量：2
6
作者 王继平 王明海 +1 位作者 马丹山 李邦杰 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期64-67,共4页
由于基于需要速度的显式制导方法要确定虚拟目标点,虚拟目标点的确定要对地球扁率和再入阻力的影响进行修正,存在着百米以上的修正误差,为此提出了基于标准弹道点的最优制导方法,即将标准弹道的某点作为目标点进行需要椭圆轨道计算及最... 由于基于需要速度的显式制导方法要确定虚拟目标点,虚拟目标点的确定要对地球扁率和再入阻力的影响进行修正,存在着百米以上的修正误差,为此提出了基于标准弹道点的最优制导方法,即将标准弹道的某点作为目标点进行需要椭圆轨道计算及最优入轨控制。提供了采用弹上迭代制导方法实现最优控制,同时给出了预测关机参数的需要椭圆轨道终端约束校正方法。该制导方法无需进行地球扁率和再入阻力的影响修正,可以减少方法误差,仿真计算证明了这一点。 展开更多
关键词 标准弹道点 需要椭圆轨道 迭代制导 方法误差
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基于非线性迭代滑模的欠驱动UUV三维航迹跟踪控制 被引量：35
7
作者 贾鹤鸣 张利军 +3 位作者 程相勤 边信黔 严浙平 周佳加 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期308-314,共7页
为实现欠驱动无人水下航行器(Unmanned underwater vehicle,UUV)在未知海流干扰作用下的三维航迹跟踪控制,提出一种基于工程解耦思想设计的非线性迭代滑模航迹跟踪控制器.基于虚拟向导的方法,建立UUV空间航迹跟踪误差方程;采用迭代方法... 为实现欠驱动无人水下航行器(Unmanned underwater vehicle,UUV)在未知海流干扰作用下的三维航迹跟踪控制,提出一种基于工程解耦思想设计的非线性迭代滑模航迹跟踪控制器.基于虚拟向导的方法,建立UUV空间航迹跟踪误差方程;采用迭代方法设计非线性滑模控制器,无需对UUV模型参数不确定部分和海流干扰进行估计,避免了舵的抖振现象以及减小了稳态误差与超调问题.仿真实验表明,设计的控制器对欠驱动UUV系统的模型参数摄动及海流干扰变化不敏感、且设计参数易于调节,可以实现三维航迹的精确跟踪. 展开更多
关键词 欠驱动无人水下航行器 三维航迹跟踪 非线性迭代滑模 虚拟向导
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小型固体运载火箭迭代制导方法研究 被引量：17
8
作者 李华滨 李伶 《航天控制》 CSCD 北大核心 2002年第2期29-37,共9页
通过引入“平均引力”的简化假设 ,利用Pontiyagin极小原理推导了一组可自动起步 ,满足 1～ 5个卫星轨道终端条件的迭代制导方程 ,并应用于小型固体运载火箭三级飞行段。
关键词 迭代制导 制导方法 最优控制 回体运载火箭
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长征运载火箭上升段的自主制导方法及其研究进展 被引量：5
9
作者 宋征宇 巩庆海 +2 位作者 王聪 何勇 施国兴 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2021年第10期1587-1608,共22页
本文综述了运载火箭上升段自主制导方法 (autonomous guidance method, AGM)的发展. AGM是指一类不依赖离线规划的参考轨迹,而是实时规划满足后续飞行复杂过程约束和终端条件的飞行轨迹,从而动态计算当前制导指令的方法.该方法结合了轨... 本文综述了运载火箭上升段自主制导方法 (autonomous guidance method, AGM)的发展. AGM是指一类不依赖离线规划的参考轨迹,而是实时规划满足后续飞行复杂过程约束和终端条件的飞行轨迹,从而动态计算当前制导指令的方法.该方法结合了轨迹规划和传统制导方法的优点,具有在线、动态、全局和滚动的特点.分析了不同运动体在制导控制上面临的主要挑战,提出了长征运载火箭上升段自主制导方法的两大技术体系.一是针对确定目标轨道的制导方法,也称迭代制导(iterative guidance mode, IGM);介绍了迭代制导的基本理论、基础型及增强型算法,及其在型号中应用的飞行结果.二是目标轨道与飞行轨迹的联合优化方法,主要应对推力下降的典型故障;介绍了基于目标函数触发(state triggered indices, STI)的在线优化方法,以及以STI和IGM为基础进行自主任务重构的算法.论文还提出了未来的研究方向,包括多级分层优化,以及基于自主制导方法的新型闭环控制系统架构,以进一步增强上升段飞行的自主性和故障适应性. 展开更多
关键词 迭代制导 自主制导 在线规划 自主任务重构 多级分层优化
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