可重復使用運載器預測校正再入制導研究.pdf

1、自從1981年哥倫比亞號航天飛機首次成功飛行以來,天地往返運輸系統(tǒng)越來越多的受到各個航天大國的關注,可重復使用運載器屬于第二代天地往返運輸系統(tǒng),相對于航天飛機來說,具有“重復、經(jīng)濟、安全”等優(yōu)點。可重復使用運載器的整個飛行過程可以分為: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)境最為復雜,因此再入段的精確制導對于可重復使用運載器的整個飛行過程研究有著關鍵的作用。本文主要對可重復使用運載器的再入段制導進行了深入

2、研究。制導律的設計采用預測校正制導的方法。主要包括以下幾個方面:
　　首先,根據(jù)運載器在飛行過程中的受力情況,建立可重復使用運載器再入段的數(shù)學模型,分析可重復使用運載器的質(zhì)心運動。通過對再入過程的研究,得到各個階段受到的約束條件,并對這些約束條件進行綜合,計算出再入走廊,也就是滿足所有約束條件的可飛行區(qū)域。
　　接著,根據(jù)運載器再入的特點把再入段制導律的設計分為兩部分,初始下降段和擬平衡滑翔段。由于再入點的高度和速度都非常大

3、,空氣稀薄,氣動力很小,因此運載器不能滿足約束條件,再入點沒有在再入走廊內(nèi),就定義初始下降段是從再入點開始到飛行至進入再入走廊內(nèi)部的某一點結束。由于初始下降段自身的特點,這一段的制導律設計也有特殊的要求。
　　最后,是進行擬平衡滑翔段的制導律設計?？梢圆扇煞N方法去研究,一種是縱程和橫程同時計算的預測控制方法,另一種是縱程和橫程分開的預測制導方法。通過比較我們得出用第二種方法可以得出更好的結果。分開計算時可以把制導律的設計過程分為