[发明专利]升力式飞行器再入制导的阻力加速度变化率的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种用于升力式飞行器再入制导的阻力加速度变化率的确定方法。

背景技术

升力式再入制导技术是高超声速飞行器研制中的一项核心关键技术，该技术可在高动态再入飞行过程中缓解对防热、气动和过载等苛刻条件，将飞行器导引到预定区域。在现有技术中，阻力加速度跟踪制导方法属于一种比较成熟的再入制导方法，已在美国的航天飞机和高超声速滑翔飞行器得到了广泛应用。该方法通过对阻力加速度剖面的跟踪控制实现飞行器动能的管理，对大气密度和高度导航误差具有很好的适应能力，能够实现对飞行器的能量管理，具有控制律简单、使用方便、对机载计算能力要求较低的优点。

然而，上述的阻力加速度跟踪制导方法中的反馈量包含实测的阻力加速度及其变化率，其中的阻力加速度值可由加速度计测量的视加速度转换得到，但是，由于量化等因素的影响会存在采样噪声。如果采用显式求导的方式计算阻力加速度变化率将会明显放大采样噪声，使得制导控制回路的输出攻角和倾侧角指令出现明显的波动；而如果采用滤波器等方式进行平滑，则对其噪声的抑制作用也十分有限。

由此可知，现有技术中的阻力加速度跟踪制导方法存在上述的一些缺陷或局限，因此亟待提出一种更好的阻力加速度变化率的确定方法，以避免采样噪声对再入制导控制精度的影响，改善阻力加速度的跟踪控制精度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于升力式飞行器再入制导的阻力加速度变化率的确定方法，从而可以有效地避免采样噪声对再入制导控制精度的影响，改善阻力加速度的跟踪控制精度。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种用于升力式飞行器再入制导的阻力加速度变化率的确定方法，该方法包括：

根据任务需求确定飞行速度与预置攻角指令的映射关系；

根据气动参数模型，拟合得到气动阻力系数与攻角的拟合关系表达式，并根据该拟合关系表达式得到气动阻力系数的估计值；

根据气动阻力系数的估计值以及飞行速度与预置攻角指令的映射关系，计算得到气动阻力系数变化率；

根据导航参数和近似公式计算高度变化率和速度变化率；

根据所述高度变化率、速度变化率和气动阻力系数变化率，计算得到阻力加速度变化率。

较佳的，所述飞行速度与预置攻角指令的映射关系为：