[发明专利]可重复使用运载器再入制导与控制系统性能评估方法

权利要求书

1.一种可重复使用运载器再入制导与控制系统性能评估方法：其特征是，包括如下步骤：

首先，分析RLV再入制导与控制系统的关键性能，以此选取有效的性能评估指标，并按照RLV的再入任务给出各指标的评分准则及相应的归一化方法，RLV是Reusable Launch Vehicle的英文缩写，代表可重复使用运载器；

然后，分别建立再入制导系统和再入控制系统的性能评估指标体系，并将体系分为目标层即再入段制导/控制系统性能评估、包括再入制导/控制系统的所有关键性能的准则层和包括所有再入制导/控制系统性能评估指标的指标层三个层次结构；

再次，通过两两判断矩阵及特征根法，分别计算目标层、准则层以及指标层的权重矩阵，并通过加权评估算法得到RLV再入制导与控制系统的最终得分；

最后，通过运用基于C#.NET和Matlab结合的混合开发方式，设计评估软件进行实现。

2.如权利要求1所述的可重复使用运载器再入制导与控制系统性能评估方法：其特征是，再入制导系统的关键性能如下：满足过程约束的能力；满足控制量约束的能力；满足状态量约束的能力；末端落点位置、速度、角度精度；制导算法的工程实用性；再入控制系统的关键性能如下：满足控制约束的能力；控制系统的稳态性能；控制系统的动态性能。

3.如权利要求1所述的可重复使用运载器再入制导与控制系统性能评估方法：其特征是，选取的RLV再入段制导系统性能评估指标及相应的指标描述如下：

选取的RLV再入段控制系统评估指标及相应的指标描述如下：

4.如权利要求1所述的可重复使用运载器再入制导与控制系统性能评估方法：其特征是，指标的归一化处理包括：

方法1：适用于成本型指标，即希望数值越小越好，包括攻角变化率、侧倾角变化率、航迹角变化率、末端高度偏差、末端速度偏差、末端航向角偏差、末端航迹角偏差。对于评估系统的每个指标x_i，设定其上界x_max，代表控制系统所应该达到的控制性能下限；设定其下界x_min，代表控制系统所能达到的理想性能上界，为了实现归一化，对于指标x_i，当其值大于上界x_max时，规定其归一值为0，即：

J_i＝0，当x_i>x_max

当指标x_i其值小于下界x_min时，规定其归一值为1，即：

J_i＝1，当x_i<x_min

当指标x_i的值介于上界x_max与下界x_min之间，将其线性插值作为该指标的归一值，即：

当x_min≤x_i≤x_max

方法2：适用于成本型指标，即希望指标数值越小越好，但并不需对这些指标有严格的区分度，只需要其不超过规定上界即可，包括过载、热流密度、总吸热量、攻角、侧倾角、侧滑角；只要指标x_i其值不超过指定上界x_max，就认为其性能表现满足要求，规定其归一值为1，即：

J_i＝1，当x_i≤x_max

当指标x_i其值大于指定上界x_max时，规定其归一值为0，即：

J_i＝0，当x_i>x_max

方法3：适用于指标只要满足指定的约束上界和下界即可，不必对指标满足约束的能力进行区分，只要指标x_i其值不超过指定上界x_max和指定下界x_min，就认为其性能表现满足要求，规定其归一值为1，即：

J_i＝1，当x_min≤x_i≤x_max

若指标x_i其值超过指定上界x_max或者超过指定下界x_min时，就认为其性能表现不满足要求，规定其归一值为0，即：

J_i＝0，当x_i>x_max或x_i<x_min。