高超声速飞行器周期巡航轨迹设计与优化

摘要

针对高超声速飞行器,给出了参数建模方法并分析了其气动特性,建立了乘波体外形高超声速飞行器的纵向平面运动学模型;提出了高超声速飞行器巡航段周期轨迹的方案及相应的轨迹优化方法。采用高斯伪谱法解决周期性轨道优化问题,将原有的连续周期非线性优化问题转化为多段离散优化问题,并采用SQP算法求得最优解。仿真结果表明,在巡航航程相同的情况下,周期轨迹比稳态轨迹更省燃料。