航天飞行器制导方法研究
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 沙赫德[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 硕士 |
| 年度 | 2004 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 制导;自主飞行;弹道;弹道控制;命中精度;弹道导弹;运载火箭;飞行器建模;弹载计算机和弹载计算;导航 |
| 摘要 | 空间飞行器自主飞行的成功与否基本取决于所采用的制导方法的优劣,因为即使是理论上飞行器也不可能严格的按照预定的弹道飞行.制导的目的因飞行任务的类型和特性不同而有差异.运载火箭的飞行目标是达到一些典型的运动状态(速度,高度,姿态等),完成轨道变换以及再入等任务.而弹道导弹的目标是命中典型的目标和地域,所以对这种命中过程最好是以关机点参数的形式来描述.所得到的关机点参数越精确,命中的精度会越高.不同的弹道导弹关机点参数的选择使其在地球表面的两点之间运动时会产生无穷多条弹道.最优弹道的选择和产生本身就是一个很深广的课题,而制导系统的作用并不在此.然而,实际上在制导方法中需要用到这样一条在实际飞行前就计算出来的最优弹道.前面已经讲过,不可以认为一个飞行器可以完全跟踪预定的路径,尤其是在大气层内飞行的距离很长时.这样就需要更加精确的以作用在飞行器上的力和力矩的形式对飞行器运动进行建模.其中的不确定量有飞行器的推力,气动力系数和大气的参数等.许多方法用来对上述问题进行建模,比如计算流体动力学,风洞试验,飞行试验数据等,并且各方法精确度不断的提高.然而这些方法都不可能在没有制导的情况下达到主动飞行的精度要求.一旦受到任何没有预测到的力或力矩的影响飞行器将趋于远离其预定飞行路线和复合飞行参数,从而偏离最优弹道,最终将导致不能完成预期的任务.这样就有了对制导的需要.最基本的情况下,一种制导方法应该给出有效的指令来处理飞行过程中出现的这类偏差,调整飞行路线使其可以达到需要的关机点参数.本文研究了两种常用的制导方法:摄动制导方法和显式制导方法.摄动制导方法的目标是使飞行器尽可能的接近基准弹道.其中未建模的不确定性由使用关机方程来解决.飞行器在达到了可以保证命中精度的特定状态(事先计算出)时发动机停止工作.这是一种开环制导方法,在实际飞行前需要的计算量较大,而弹载计算量较小.在显式制导方法中根据飞行器当前的状态量,使飞行器获得期望的关机条件,以保证命中精度.这是一种闭环制导方法,实际所需的射前计算量较小,但弹载计算量较大.对特定的飞行任务,合适的导引方法的选择取决于最大射程要求和(或)专项技术,硬件可实现性和节约基金等问题.本文对上述两种不同的制导方法的工作原理都作了讨论,但更加侧重于摄动制导方法的研究.因为它比较基础,容易被新学者理解和实现. |
影响因子：
dc:title:航天飞行器制导方法研究
dc:creator:沙赫德
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2004.
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dc: identifier:ISBN:
