以实现高超声速飞行器自主、安全、稳定再入飞行为目的,对实时再入轨迹与姿态协调控制策略进行研究。首先,考虑热流、动压及过载等路径约束对再入轨迹的影响,研究基于自适应Legendre伪谱法的实时再入轨迹求解方法,实现轨迹的在线规划,为制导系统提供实时再入轨迹;其次,考虑气动参数不确定和初始再入扰动对再入制导性能的影响,研究基于间接Legendre伪谱法的在线轨迹跟踪控制策略,完成再入制导律设计,为姿态控制系统提供可行的制导指令;再次,考虑模型参数不确定和外界干扰对再入姿态控制性能的影响,研究基于高阶滑模控制器-观测器综合的设计方法,在给定时间内,实现对制导指令的高精度快速跟踪;最后,对轨迹在线规划、再入制导及姿态控制模块进行综合,构建制导控制一体化系统,实现多约束、不确定及外界干扰综合影响下的实时再入轨迹与姿态协调控制,并基于dSPACE仿真平台,完成一体化系统的实时性、鲁棒性和动态性测试。
英文主题词Reentry Vehicle;Real-Time Trajectory;Reentry Guidance;Reentry Attitude Control;Coordination Control