多約束下的高超聲速飛行器三維非線性自適應末制導律*

彭雙春，朱建文，湯國建，陳克俊

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

多約束下的高超聲速飛行器三維非線性自適應末制導律*

彭雙春，朱建文，湯國建，陳克俊

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

面向多約束下高超聲速飛行器末制導過程中的通道耦合、參數擾動、模型失配等突出問題，設計一種適于高超聲速飛行器的三維非線性自適應末制導律。為了模型描述的完整性和簡潔性，引入視線旋量和旋量速度的概念，并基于此建立三維制導參考模型和實際系統的表達式；為了保證制導律的魯棒性和自適應性，基于自適應控制理論，設計一種三維非線性自適應制導律；通過數學推導證明了該制導律的穩定性。該制導律能夠從理論上克服高超聲速飛行器末制導面臨的通道耦合、參數擾動、模型失配等突出問題，滿足多約束制導要求。仿真結果驗證了所設計制導律的有效性。

高超聲速飛行器；自適應末制導律；多約束；通道耦合；參數擾動；模型失配

在傳統制導律設計框架下，一般假設姿控系統使得飛行器穩定，視線的俯仰和偏航通道相互解耦，而忽略通道耦合對制導律設計的影響[1-4]。對于傳統飛行器，由于飛行速度較慢、機動范圍較小，這種設計方法能夠取得較好的制導效果。而對于高超聲速飛行器，由于其在末制導過程中，采用傾斜轉彎(Bank To Turn, BTT)控制方式高速、大空域機動飛行，通道間的耦合非常嚴重，因此需要構建包含通道耦合信息的制導模型來彌補這種假設的不合理性。……