天基高超声速飞行器再入轨迹生成与制导

摘要

天基再入高超声速飞行器具有远程快速精确打击和高效突防的能力,是未来武器发展的一个重要方向.本文基于标准轨道制导方法研究天基高超声速飞行器无动力再入制导问题.首先给出了一种纵向参考轨迹在线实时生成算法,该算法将强约束的非线性轨迹规划问题转变成单参数(飞行倾斜角)的搜索问题.然后,对纵向和侧向分别进行制导,纵向制导通过LQR跟踪控制器跟踪纵向参考轨迹来实现;侧向轨迹控制通过航向角误差走廊约束来实现.仿真结果表明:轨迹生成算法能够快速地产生纵向参考轨迹,LQR跟踪控制器能够较好地跟踪纵向参考轨迹,侧向控制算法满足控制要求.