帶落角約束的固定配平攻角飛行器滾轉(zhuǎn)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)

耿克達(dá)，周 軍，林 鵬

(西北工業(yè)大學(xué) 精確制導(dǎo)與控制研究所，西安 710072)

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帶落角約束的固定配平攻角飛行器滾轉(zhuǎn)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)

耿克達(dá)，周 軍，林 鵬

(西北工業(yè)大學(xué) 精確制導(dǎo)與控制研究所，西安 710072)

固定配平攻角飛行器具有外形簡(jiǎn)單、控制通道少的優(yōu)點(diǎn)，但其升力大小不可控，為實(shí)現(xiàn)精確制導(dǎo)，解決其帶終端角度約束制導(dǎo)的問題，提出了一種含虛擬目標(biāo)的滾轉(zhuǎn)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)方法。建立了含虛擬目標(biāo)的滾轉(zhuǎn)制導(dǎo)方程，給出了基本導(dǎo)引關(guān)系，并證明了該導(dǎo)引關(guān)系下設(shè)計(jì)的制導(dǎo)律能有效對(duì)飛行器落點(diǎn)與落角進(jìn)行控制。同時(shí)，給出了虛擬目標(biāo)詳細(xì)設(shè)計(jì)方法，并通過數(shù)值仿真驗(yàn)證了該制導(dǎo)律的有效性。仿真結(jié)果表明，提出的含虛擬目標(biāo)的滾轉(zhuǎn)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)方法具有較高的制導(dǎo)精度與落角精度，同時(shí)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，便于工程應(yīng)用。

固定配平攻角飛行器；落角約束；虛擬目標(biāo)；滾轉(zhuǎn)制導(dǎo)

0 引言

再入飛行器機(jī)動(dòng)飛行可有效規(guī)避攔截系統(tǒng)攔截，同時(shí)提高落點(diǎn)精度。可實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)飛行控制的再入飛行器氣動(dòng)外形有十字舵外形、可變攻角BTT外形及固定配平攻角外形[1-2]。其中，固定配平攻角外形采用單通道控制方式，利用再入飛行器的外形不對(duì)稱或質(zhì)心偏移產(chǎn)生不可控的配平攻角，通過滾轉(zhuǎn)改變配平升力的方向，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)飛行，其典型代表是美國(guó)的MK500逃逸型機(jī)動(dòng)再入體[3]。相比于前兩種外形，固定配平攻角外形的再入飛行器具有外形簡(jiǎn)單、控制通道少的優(yōu)點(diǎn)。

隨著飛行技術(shù)的發(fā)展，飛行器不僅希望獲得最小脫靶量，還希望以最佳姿態(tài)命中目標(biāo)，從而達(dá)到最佳作戰(zhàn)效能。……