考虑地球自转影响的跳跃式再入轨迹跟踪
本文研究考虑地球自转影响的探月返回跳跃式再入的轨迹跟踪问题。由于探月返回再入的飞行距离和时间较长,地球自转对于制导精度具有较大影响。当考虑地球自转时,制导动力学具有更强的非线性和耦合性,对于轨迹跟踪带来更大的难度。在已有研究中,尚未考虑地球自转的影响,并且未对动力学的性质和闭环性质进行分析。针对上述问题,本文首先深入分析了纵向再入动力学的性质,选取阻力,阻力的导数和速度作为新的状态,输出和输入分别为阻力和倾侧角,证明了状态变换是微分同胚变换,系统的相对阶为2,速度方程是有界输入有界状态稳定的。然后设计了自抗扰制导律。给出了自抗扰制导律参数的选择原则,并证明了阻力跟踪偏差有界,本文所设计的方法不需线性化,并且未对动力学进行简化,因此制导精度更高,适用范围广,减少了保守性。本文给出的动力学性质和闭环性质分析为高超声速飞行器再入,月球和火星再入和反馈线性化控制等设计方法提供了参考。最后通过仿真验证了所设计制导律的有效性。
探月返回 跳跃式再入 地球自转 轨迹跟踪 动力学性质 闭环性质
王泽国 孟斌
北京控制工程研究所,空间智能控制技术国家级重点实验室,北京100190
国际会议
The 33th Chinese Control Conference第33届中国控制会议
南京
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897-902
2014-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）