亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        深空探測(cè)返回器再入制導(dǎo)仿真分析*

        2013-04-26 03:42:53楊俊春
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)

        深空探測(cè)返回器與近地軌道再入航天器相比具有再入速度大、最大過(guò)載大、臨界點(diǎn)最大熱流量大、再入走廊窄等特點(diǎn),面對(duì)更加惡劣的再入環(huán)境和各種不確定性,如何保證深空探測(cè)返回器安全無(wú)損準(zhǔn)確地返回到預(yù)定著陸區(qū),這對(duì)再入制導(dǎo)和控制系統(tǒng)提出了更高的要求.

        再入制導(dǎo)方法分為兩類[1],一類是利用標(biāo)準(zhǔn)軌道的制導(dǎo)方法,稱為標(biāo)準(zhǔn)軌道法;一類是利用預(yù)測(cè)能力對(duì)落點(diǎn)航程進(jìn)行預(yù)測(cè)的制導(dǎo)方法,稱為預(yù)測(cè)落點(diǎn)法.由于兩種制導(dǎo)方法各有其優(yōu)缺點(diǎn),本文將分別采用LQR標(biāo)準(zhǔn)軌道制導(dǎo)法和預(yù)測(cè)制導(dǎo)法對(duì)深空探測(cè)返回器進(jìn)行研究,分析每種方法對(duì)初始再入條件的適應(yīng)性以及在各種情況下的落點(diǎn)精度,為中國(guó)正在進(jìn)行的深空探測(cè)返回再入制導(dǎo)提供參考.

        1 再入動(dòng)力學(xué)

        再入過(guò)程的三自由度質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)方程描述如下[2]:

        (1)

        (2)

        (3)

        cosθsinφsinξ)

        (4)

        (5)

        (6)

        式中,ω是地球自轉(zhuǎn)角速度,r是飛行器的地心距,λ為經(jīng)度,φ是緯度,v是飛行器的速度,θ是飛行路徑角,ξ是速度方位角,ξ=0表示正東方向,σ為傾斜角,σ=0表示升力在當(dāng)?shù)劂U垂面內(nèi).D和L分別表示氣動(dòng)阻力加速度和升力加速度,定義為:

        (7)

        (8)

        式中,ρ(r)是大氣密度,Sref是飛行器參考面積,m是飛行器質(zhì)量,α是飛行器攻角,M是馬赫數(shù),CD是阻力系數(shù),CL是升力系數(shù).

        2 LQR制導(dǎo)

        LQR制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)歸結(jié)為對(duì)反饋增益系數(shù)的確定.對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)方程沿著標(biāo)準(zhǔn)軌道線性化,然后利用線性最優(yōu)調(diào)節(jié)器原理設(shè)計(jì)制導(dǎo)律.在每個(gè)制導(dǎo)周期內(nèi)求解代數(shù)Riccati方程,利用其正定解構(gòu)造反饋控制律,與標(biāo)準(zhǔn)軌道的控制量疊加形成全量控制,用于實(shí)際再入軌道的制導(dǎo)[3].

        2.1 縱向制導(dǎo)

        (9)

        (10)

        對(duì)非線性控制系統(tǒng)

        (11)

        線性化,得到偏差模型

        (12)

        沿著標(biāo)準(zhǔn)軌道線性化獲得A(k)和B(k),即

        (13)

        x*(k),u*(k)表示標(biāo)準(zhǔn)軌道對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和控制輸入.

        對(duì)偏差模型式(13),假設(shè)從k時(shí)刻開(kāi)始,系統(tǒng)參數(shù)A(k),B(k)保持不變,取性能指標(biāo)為

        (14)

        式中Qk,Rk表示k時(shí)刻的加權(quán)矩陣,Qk>0,Rk>0.由此可得到k時(shí)刻的最優(yōu)反饋控制律

        (15)

        式中Pk是如下代數(shù)Riccati方程的解:

        (16)

        當(dāng)(A(k),B(k))可鎮(zhèn)定時(shí),式(16)有唯一正定解Pk>0,并且此解是鎮(zhèn)定解.

        由此得到總的控制量為

        u(k)=u*(k)+Δu(k)

        (17)

        u(k)作用于系統(tǒng)直到獲得新的采樣數(shù)據(jù),再采用同樣的方法計(jì)算新的控制輸入.

        2.2 側(cè)向制導(dǎo)

        側(cè)向制導(dǎo)通過(guò)將側(cè)向航程控制在某一范圍內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn),將側(cè)向航程的誤差邊界設(shè)計(jì)成漏斗形,其形式如下[1]:

        (18)

        其中:

        (19)

        3 預(yù)測(cè)制導(dǎo)

        按基準(zhǔn)升力控制規(guī)律對(duì)返回器進(jìn)行控制,理想情況下將使其飛到預(yù)定落點(diǎn).由于實(shí)際飛行中的誤差和擾動(dòng),實(shí)際落點(diǎn)和預(yù)定落點(diǎn)之間將產(chǎn)生縱程誤差ΔR和橫程誤差ΔZ,為消除落點(diǎn)誤差,需對(duì)基準(zhǔn)升力控制規(guī)律進(jìn)行修正.

        圖1 預(yù)測(cè)制導(dǎo)流程圖

        4 仿真分析

        取標(biāo)準(zhǔn)初始再入條件為:re=100km,ve=11049.5m/s,θe=-5.4°,在再入坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的位置和速度分別為y=[0,6471004,0]Tm,v=[11000,-1040,-100]Tm/s.對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)軌道的高度、速度、航程隨時(shí)間變化曲線如圖2所示.

        圖2 標(biāo)準(zhǔn)軌道的高度、速度、航程隨時(shí)間變化曲線

        當(dāng)初始再入位置和速度存在偏差時(shí),對(duì)LQR和預(yù)測(cè)制導(dǎo)進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果如表1所示.

        表1 LQR制導(dǎo)和預(yù)測(cè)制導(dǎo)誤差比較

        續(xù)表

        5 結(jié) 論

        本文針對(duì)以第二宇宙速度再入的返回器,分別采用LQR標(biāo)準(zhǔn)軌道制導(dǎo)法和預(yù)測(cè)制導(dǎo)法進(jìn)行制導(dǎo)仿真分析.仿真結(jié)果表明,在較大的初始偏差情況下,預(yù)測(cè)制導(dǎo)律比LQR制導(dǎo)律具有更小的航程誤差.

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]趙漢元. 飛行器再入動(dòng)力學(xué)和制導(dǎo)[M]. 長(zhǎng)沙: 國(guó)防科技大學(xué)出版社, 1997

        [2]王希季. 航天器進(jìn)入與返回技術(shù)上冊(cè)[M]. 北京:宇航出版社,1991

        [3]楊俊春,倪茂林. 基于Riccati方程解的再入飛行器制導(dǎo)律設(shè)計(jì)[J]. 航天控制,2006,24(4):31-34

        Yang J C, Ni M L. Design of guidance law for reentry vehicles based on the solution of Riccati equation[J]. Aerospace Control,2006,24(4):31-34

        [4]胡軍. 載人飛船全系數(shù)自適應(yīng)再入升力控制[J].宇航學(xué)報(bào), 1998, 19(1):8-12

        Hu J.All coefficients adaptive reentry lifting control of manned spacecraft[J]. Journal of Astronautics, 1998, 19(1):8-12

        猜你喜歡
        標(biāo)準(zhǔn)
        2022 年3 月實(shí)施的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
        忠誠(chéng)的標(biāo)準(zhǔn)
        標(biāo)準(zhǔn)匯編
        上海建材(2019年1期)2019-04-25 06:30:48
        美還是丑?
        你可能還在被不靠譜的對(duì)比度標(biāo)準(zhǔn)忽悠
        一家之言:新標(biāo)準(zhǔn)將解決快遞業(yè)“成長(zhǎng)中的煩惱”
        專用汽車(2016年4期)2016-03-01 04:13:43
        2015年9月新到標(biāo)準(zhǔn)清單
        標(biāo)準(zhǔn)觀察
        標(biāo)準(zhǔn)觀察
        標(biāo)準(zhǔn)觀察
        成年女人在线观看毛片| 国产97在线 | 亚洲| 色欲麻豆国产福利精品| 国产人成无码视频在线1000| 久久精品国产精品亚洲艾| 国产精品天干天干| 国产一区二区三区在线观看免费| 在线观看亚洲你懂得| 日韩激情视频一区在线观看| 国产日韩精品suv| 亚洲爱婷婷色婷婷五月| 欧美日韩国产乱了伦| 国产三级不卡视频在线观看| 国产a国产片国产| 午夜无码大尺度福利视频| 伊人影院在线观看不卡| 色熟妇人妻久久中文字幕| 亚洲av永久精品爱情岛论坛| 国产精品短视频| 中文字幕一区二区三区6| 婷婷四虎东京热无码群交双飞视频| 大地资源在线播放观看mv | 国产色av一区二区三区| 成人无码网www在线观看| 亚洲色欲在线播放一区| 亚洲av乱码一区二区三区女同 | 国产香蕉97碰碰视频va碰碰看| 欧美日一本| 精品久久中文字幕系列| 国产乱子伦农村xxxx| 天天综合久久| 久久综合九色综合久久久| 国产情侣真实露脸在线| 性一交一乱一伦| 青青青伊人色综合久久| 国产一级内射视频在线观看| 午夜亚洲www湿好爽| 国产成人自产拍免费视频| 男男亚洲av无一区二区三区久久| 久久超碰97人人做人人爱| 国产精品丝袜在线不卡|