高超声速飞行器动力学规划的落点区域计算

摘要

高超声速飞行器的再入过程十分复杂,已知初始状态推断落点区域对飞行器再入航迹规划具有重要意义。本文提出一种基于动力学规划求解高超声速飞行器落点区域的方法。该方法在满足再入轨迹的各种约束条件前提下,在能量-阻力空间里描绘出标称阻力边界曲线,通过反馈线性法对其进行跟踪得到实际可用的上下边界,再经插值计算得到符合约束条件的阻力方案。纵向轨迹采用反馈线性法跟踪得到,而横向控制则通过不同时刻的侧向机动实现。选取阻力最大和最小点作为再入落点区域的最上和最下端,将倾侧角恒为正的点和恒为负的点作为最左和最右端点,由此组成了再入落点区域的边界。该方法通过了计算机仿真可行性验证,得到了精确的落点区域。