[发明专利]一种升力式飞行器的攻角指令生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种升力式飞行器的攻角指令生成方法。

背景技术

升力式高超声速再入飞行器是航空航天领域出现的一种新型飞行器，该飞行器在大气层内通过攻角和倾侧角的调节，可以实现多约束条件下的高速再入机动飞行。再入过程中的制导方程往往直接给出了需用过载指令，因此需要将该指令转化为攻角程序角指令输出给姿态跟踪系统以实现对攻角姿态的跟踪。

在现有技术中所使用的攻角指令生成方法中，在攻角较小时，主要是利用偏导数近似关系反向求解出攻角指令；而在攻角较大时，则是依据气动参数模型根据马赫数、高度和气动系数反查气动参数表，从而给出相应的攻角指令。然而，在第一种方法中，由于该方法是基于近似条件给出的攻角指令，因此在近似关系不成立时必然会引入较大的误差。而在第二种方法中，由于需要反向查表计算，因此算法复杂，计算量大，不宜在工程上直接使用。

由此可知，现有技术中的攻角指令生成方法都存在上述的一些缺陷或局限，因此亟待提出一种更好的升力式飞行器的攻角指令生成方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种升力式飞行器的攻角指令生成方法，从而可以通过计算方便快捷地直接得到当前的需用过载指令所对应的攻角指令值，大大减少了工作量。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种升力式飞行器的攻角指令生成方法，该方法包括：

根据飞行器气动参数表，进行气动力矩的三维配平；

根据三维配平后配平点的配平参数，确定马赫数、气动参数与攻角的映射关系；

根据所述映射关系设置一个马赫数、气动参数与攻角的映射公式，并通过拟合工具对所述映射公式进行分析和拟合，确定所述映射公式的各项待定系数，得到马赫数、气动参数与攻角的映射关系拟合表达式；

根据再入制导方程获得当前的需用过载指令以及当前状态下的马赫数和气动参数；

根据当前状态下的马赫数、气动参数和所述马赫数、气动参数与攻角的映射关系拟合表达式，计算得到当前的需用过载指令所对应的攻角指令值。

较佳的，通过求解如下所述的方程组来进行气动力矩的三维配平：

cmx(α,Ma,H,δf,δp,δr)=0cmy(α,Ma,H,δf,δp,δr)=0cmz(α,Ma,H,δf,δp,δr)=0;]]>