可重復(fù)使用運(yùn)載器預(yù)測(cè)校正再入制導(dǎo)研究.pdf

1、自從1981年哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)首次成功飛行以來(lái),天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)越來(lái)越多的受到各個(gè)航天大國(guó)的關(guān)注,可重復(fù)使用運(yùn)載器屬于第二代天地往返運(yùn)輸系統(tǒng),相對(duì)于航天飛機(jī)來(lái)說(shuō),具有“重復(fù)、經(jīng)濟(jì)、安全”等優(yōu)點(diǎn)?？芍貜?fù)使用運(yùn)載器的整個(gè)飛行過(guò)程可以分為:起飛上升段、入軌段、軌道飛行段、離軌段、再入返回段。其中再入段的飛行環(huán)境最為復(fù)雜,因此再入段的精確制導(dǎo)對(duì)于可重復(fù)使用運(yùn)載器的整個(gè)飛行過(guò)程研究有著關(guān)鍵的作用。本文主要對(duì)可重復(fù)使用運(yùn)載器的再入段制導(dǎo)進(jìn)行了深入

2、研究。制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)采用預(yù)測(cè)校正制導(dǎo)的方法。主要包括以下幾個(gè)方面:
　　首先,根據(jù)運(yùn)載器在飛行過(guò)程中的受力情況,建立可重復(fù)使用運(yùn)載器再入段的數(shù)學(xué)模型,分析可重復(fù)使用運(yùn)載器的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)再入過(guò)程的研究,得到各個(gè)階段受到的約束條件,并對(duì)這些約束條件進(jìn)行綜合,計(jì)算出再入走廊,也就是滿(mǎn)足所有約束條件的可飛行區(qū)域。
　　接著,根據(jù)運(yùn)載器再入的特點(diǎn)把再入段制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)分為兩部分,初始下降段和擬平衡滑翔段。由于再入點(diǎn)的高度和速度都非常大

3、,空氣稀薄,氣動(dòng)力很小,因此運(yùn)載器不能滿(mǎn)足約束條件,再入點(diǎn)沒(méi)有在再入走廊內(nèi),就定義初始下降段是從再入點(diǎn)開(kāi)始到飛行至進(jìn)入再入走廊內(nèi)部的某一點(diǎn)結(jié)束。由于初始下降段自身的特點(diǎn),這一段的制導(dǎo)律設(shè)計(jì)也有特殊的要求。
　　最后,是進(jìn)行擬平衡滑翔段的制導(dǎo)律設(shè)計(jì)?？梢圆扇煞N方法去研究,一種是縱程和橫程同時(shí)計(jì)算的預(yù)測(cè)控制方法,另一種是縱程和橫程分開(kāi)的預(yù)測(cè)制導(dǎo)方法。通過(guò)比較我們得出用第二種方法可以得出更好的結(jié)果。分開(kāi)計(jì)算時(shí)可以把制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)過(guò)程分為