[发明专利]一种无动力飞行器的横向飞行能量管理方法

权利要求书

1.一种无动力飞行器的横向飞行能量管理方法，其特征在于，其包括步骤：

根据飞行器对于标准航迹的横向位置偏差和横向速度偏差，计算横向偏差量，再通过计算得到方向累计量；所述方向累计量表示飞行器的位置偏移方向；

根据方向累计量和速度偏移量，计算横向速度导引量；

将所述横向位置偏差经过惯性环节和比例环节，得到横向位置导引量；

将横向速度导引量和横向位置导引量进行加权求和，生成横向导引指令，控制无动力飞行器的横向飞行；

计算所述方向累计量，具体包括：

由横向偏差量通过回滞函数得到方向符号系数；当横向偏差量小于最小阈值时，方向符号系数为1；当横向偏差量大于最大阈值时，方向符号系数为﹣1；当横向偏差量在最小阈值和最大阈值之间时，方向符号系数为前一时刻的方向符号系数；

根据前一时刻的方向累计量和方向符号系数、以及当前时刻的方向符号系数，得到当前时刻的方向累计量；初始时刻的方向累计量为0；

将方向累计量表示为离散传递函数形式：

其中，St_i为当前i时刻的方向累计量，b为方向累计量随方向符号系数的反向累计速率，S_i为当前i时刻的方向符号系数，z为离散系统z域变换算子；

所述速度偏移量为速度项耗能系数与飞行器合速度之比，所述横向速度导引量的表达式为：

其中，C_V为横向导引系数，V为飞行器合速度，U为速度项耗能系数，St_i为当前i时刻的方向累计量；

速度项耗能系数U与飞行器相对于标准航迹的合速度偏差ΔV为线性关系：

其中，p和q为合速度偏差的预设值。

2.如权利要求1所述的无动力飞行器的横向飞行能量管理方法，其特征在于：所述横向偏差量由横向位置偏差和横向速度偏差经加权求和得到。

3.如权利要求1所述的无动力飞行器的横向飞行能量管理方法，其特征在于，所述横向位置导引量的表达式为：

其中，为惯性环节，s为拉式算子；T为惯性环节的时间常数；K_p为向位置导引系数，即比例环节系数；ΔZ为飞行器相对于标准航迹的横向位置偏差。

4.如权利要求1所述的无动力飞行器的横向飞行能量管理方法，其特征在于，所述横向导引指令的表达式为：

其中，为横向速度导引量；为横向位置导引量；w_v为速度导引量的权重因子，所述速度导引量的权重因子表示为速度累计量的函数；

计算速度累计量，具体包括：

定义速度向符号系数，其根据飞行器对于标准航迹的合速度偏差确定；当合速度偏差小于或等于门限值时，速度向符号系数为1；当合速度偏差大于等于门限值时，速度向符号系数为﹣1；

根据前一时刻的速度累计量和速度向符号系数、以及当前时刻的速度向符号系数，得到当前时刻的速度累计量；初始时刻的速度累计量为0；

将速度累计量表示为离散传递函数形式：

其中，Sh_i为当前i时刻的速度累计量；Sw_i为当前i时刻的速度向符号系数；c为速度累计量随速度向符号系数的累计速率；z为离散系统z域变换算子。

5.如权利要求1-4任一项所述的无动力飞行器的横向飞行能量管理方法，其特征在于：所述横向导引指令为飞行器的控制指令角。