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HGV平衡滑翔式軌跡可達區域計算方法研究
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V249.1

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Footprint Calculation of HGV with Equilibrium Gliding Trajectory
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    摘要:

    針對滑翔式高超聲速飛行器(HGV)平衡滑翔軌跡可達區域的高精度快速計算問(wèn)題,研究了一種基于降階動(dòng)力學(xué)模型和連續凸優(yōu)化方法的可達區域計算方法。首先,根據“準平衡滑翔假設”條件,將再入飛行器三自由度動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行降階處理,得到以速度為自變量的三階動(dòng)力學(xué)方程。然后,將可達區域計算問(wèn)題描述為一系列滿(mǎn)足再入走廊約束和初、末狀態(tài)約束下的橫程最大優(yōu)化問(wèn)題,將動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行線(xiàn)性化、離散化處理后,采用連續凸優(yōu)化方法對該問(wèn)題進(jìn)行求解,得到了滑翔飛行器不同末端速度下的可達區域。最后,以CAV-H飛行器模型為例進(jìn)行了仿真驗證,結果表明,該方法具有較高的求解效率和可達區域計算精度。

    Abstract:

    A method based on reduced-order dynamic model and sequential convex optimization is studied for the high precision and efficient calculation of hypersonic gliding vehicle"s equilibrium gliding trajectory footprint. Firstly, according to the quasi-equilibrium gliding hypothesis, the dynamic equation of reentry vehicle is simplified to obtain the third-order dynamic equation with velocity as independent variable. Then, the footprint calculation problem is described as a series of maximal cross-range optimization problems satisfying reentry corridor constraints and initial and final state constraints. After linearization and discretization of the simplified dynamic equations, the problem is solved by the continuous convex optimization method, and the footprint of the vehicle at different terminal speeds is obtained. Finally, the CAV-H model is taken as an example to verify the simulation. The results show that the proposed method has high efficiency and high accuracy in the footprint calculation.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

樊朋飛,郭云鶴,凡永華,閆杰. HGV平衡滑翔式軌跡可達區域計算方法研究計算機測量與控制[J].,2019,27(5):136-140.

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  • 收稿日期:2018-10-24
  • 最后修改日期:2018-10-24
  • 錄用日期:2018-11-20
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2019-05-15
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