[发明专利]一种重复使用运载器再入飞行制导控制性能评估系统

摘要

一种重复使用运载器再入飞行制导控制性能评估系统，建模分析模块针对重复使用运载器进行建模，根据预设的任务需求，进行制导、控制性能分析，得到性能分析结果输入至评估架构构建模块；指标体系构建模块根据重复使用运载器的任务需求、飞行器对象的动力学特点，明确制导、控制性能指标体系；性能评估方法库中存储层次分析法、蒙特卡洛方法、u分析方法、非参数估计方法；评估架构构建模块根据制导、控制性能指标体系从性能分析结果中获取相应指标，根据性能指标特点及飞行任务各阶段的制导控制律，从性能评估方法库选取对应的方法确定不同性能指标的评估结果，并将所有评估结果按照飞行阶段以及各飞行阶段各指标赋权值后相加得到最终的评估结果。

主权项

1.一种重复使用运载器再入飞行制导控制性能评估系统，其特征在于包括建模分析模块、指标体系构建模块、性能评估方法库、评估架构构建模块；建模分析模块，针对重复使用运载器进行建模，根据预设的任务需求，进行制导、控制性能分析，得到性能分析结果输入至评估架构构建模块；指标体系构建模块，根据重复使用运载器的任务需求、飞行器对象的动力学特点，明确制导、控制性能指标体系；性能评估方法库中存储层次分析法、蒙特卡洛方法、u分析方法、非参数估计方法；评估架构构建模块，根据制导、控制性能指标体系从性能分析结果中获取相应的指标，根据性能指标特点及飞行任务各阶段的制导控制律，从性能评估方法库选取对应的方法确定不同性能指标的评估结果，并将所有评估结果按照飞行阶段以及各飞行阶段各指标赋权值后相加得到最终的评估结果；针对再入制导系统，采用蒙特卡洛方法和非参数估计作为再入制导律的评估方法，具体对于制导的裕度指标和性能指标，采用蒙特卡洛方法进行定量评估，并基于性能分析结果，应用非参数估计辨识出各类指标中对性能具有重要影响的变量，或者是变量组合；针对再入控制系统，采用蒙特卡洛方法和u分析方法作为飞行控制律的评估方法；具体对于鲁棒稳定性指标，采用u分析方法进行定量评估，并得到不确定因素的最差组合；对于性能指标，采用蒙特卡洛方法进行定量评估，并基于性能分析结果辨识出各类指标中对性能具有重要影响的不确定因素，或者是不确定因素的组合；最终评估结果通过下述步骤得到：第一步：计算各子飞行阶段所对应的每一个性能指标得分；对于不同的性能指标采取与之匹配的标准化积分方法，即M为该指标取到的最高分，记为1，L为取到的最低分，记为0，当指标不能取到最低或最高分时，则采用线性函数计算得分，这样便将不同的指标值映射到了[0,1]；第二步：根据第一步的结果，计算每一个飞行阶段所对应的得分：S_飞行阶段＝S_指标1×ω_指标1+S_指标2×ω_指标2+…+S_指标n×ω_指标n其中S_指标1,S_指标2,…,S_指标n为各个单项指标的得分，ω_指标1,ω_指标2,…,ω_指标n为各个单项指标对应的权重，且满足关系式ω_指标1+ω_指标2+…+ω_指标n＝1第三步：将各飞行阶段相加得到制导律或控制律总分：S_total＝S_{飞行阶段1}×ω_{飞行阶段1}+S_{飞行阶段2}×ω_{飞行阶段2}+…+S_{飞行阶段n}×ω_{飞行阶段n}其中S_{飞行阶段1},S_{飞行阶段2},…,S_{飞行阶段n}为各个子飞行阶段的得分，ω_{飞行阶段1},ω_{飞行阶段2},…,ω_{飞行阶段n}为各个子飞行阶段对应的权重，且满足关系式ω_{飞行阶段1}+ω_{飞行阶段2}+…+ω_{飞行阶段n}＝1。