[发明专利]一种靶机持续大过载防掉高控制方法

说明书

本发明公开了一种靶机持续大过载防掉高控制方法，其包括以下步骤：根据靶机的气动特性利用三自由度模型设计出靶机弹道的预定高度指令与预定纵向速度指令；解算出高度控制所需的高度过载指令nyc_H、纵向过载指令ny1c；根据高度过载指令nyc_H计算靶机机动段滚转角指令γ_c：利用纵向过载指令ny1c和侧向过载指令nzc计算俯仰通道过载指令ny_c；完成靶机自动驾驶仪控制参数的设置；对靶机进行飞行控制。本发明将由高度过载指令解算出来的纵向过载指令nyc_H作为控制系统的纵向过载指令，由此在靶机持续大过载过程中获得一段动态的较为平滑的过载指令，可以使靶机持续大过载时高度保持在一个散布较小的范围。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，具体涉及一种靶机持续大过载防掉高控制方法。

背景技术

靶机在做持续大过载时采用BTT控制是通过倾斜机身靠升力改变方向。根据BTT控制的特点，需用纵向过载和侧向过载合成出俯仰通道过载指令和滚转通道滚转角指令。为了保障飞行试验的安全进行，使靶机持续大过载过程中顺利完成飞行任务，在靶机持续大过载过程中不再跟踪原有高度指令。为了平衡重力，一般选择在靶机持续大过载过程中纵向过载给出大约1g的指令，以确保机动过程中的飞行安全，在持续大过载飞行期间侧向过载变化不大，根据BTT的特点，滚转角指令与纵向过载指令变化不大，为了满足靶机持续大过载动作的需求，在靶机大过载机动期间跟踪过载指令。但是这一措施存在一定弊端，经过六自由度模型仿真论证发现，靶机在做持续大过载时的高度在存在较大范围内的散布，影响对飞行试验结果的评估。因此采取适当措施在靶机持续大过载过程中防止高度出现过大散布的情况，成为靶机研制工作中的重点关注内容。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种靶机在持续大过载过程中防止高度出现较大散布的控制方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种靶机持续大过载防掉高控制方法，其包括以下步骤：

S1：根据靶机的气动特性利用三自由度模型设计出靶机弹道的预定高度指令与预定纵向速度指令；

S2：将预定高度指令与预定纵向速度指令输入靶机六自由度模型中，作为输入指令；

S3：建立靶机的高度控制回路，设置靶机的控制增益K_p和K_d，将输入指令输入高度控制回路中，解算出高度控制所需的高度过载指令nyc_H；

S4：根据高度过载指令nyc_H计算靶机飞行过程需要的纵向过载指令ny1c；

S5：根据高度过载指令nyc_H计算靶机机动段滚转角指令γ_c：

γ_c＝arctan(nzc/nyc_H)

其中：nzc为侧向过载指令；

S6：利用纵向过载指令ny1c和侧向过载指令nzc计算俯仰通道过载指令ny_c；

S7：计算靶机自动驾驶仪控制系统的控制参数K_α和K_ny，完成靶机自动驾驶仪控制参数的设置；

S8：将滚转角指令γ_c、纵向过载指令ny1c和侧向过载指令nzc输入控制参数设置好的靶机自动驾驶仪中，对靶机进行飞行控制。

进一步地，步骤S7包括：

S71：建立靶机的动力学模型：