一种基于高度-航程剖面的飞行器速度预测方法技术

本发明专利技术提供一种基于高度

【技术实现步骤摘要】
一种基于高度-航程剖面的飞行器速度预测方法


[0001]本专利技术涉及一种基于高度-航程剖面的飞行器速度预测方法，可应用于各种飞行器制导和控制系统中，属于制导、导航与控制


技术介绍

[0002]飞行器控制系统的一个任务是将飞行器速度控制在合理范围内。若飞行器无法瞬时加速或减速，往往需要进行长时间的速度控制，将某个未来时刻的速度控制在期望值附近。此未来时刻的速度的称为终止速度。为了对终止速度进行控制，需要对终止速度进行预测。现有的预测方法可分为两类。
[0003]第一类终止速度预测方法称为解析预测方法，此类方法计算效率高，但预测精度不足。此类方法的思路是对飞行器、地球环境作大量假设后，推导得到速度的解析表达式。由于其计算效率高，在上世纪的航空航天器中得到广泛应用。
[0004]第二类终止速度预测方法称为数值预测方法，此类方法预测精度高，但计算效率存在不足。此类方法的思路是对飞行器、地球环境和飞行控制系统进行完整的建模，形成完整的控制闭环，随后采用数值积分方法进行数值仿真实验，以预测终止速度。对完整的控制闭环进行积分计算量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高度-航程剖面的飞行器速度预测方法，其特征在于：其具体步骤如下：步骤一、获取速度预测参数获取速度预测所需的参数：当前航程、当前速度、当前质量、终止航程和高度-航程剖面，并将当前航程、当前速度和当前质量设置为预测时航程、速度和质量的初值；步骤二、计算速度对航程的导数应用航程、速度、质量和高度-航程剖面，计算速度对航程的导数；步骤三、计算质量对航程的导数应用飞行器的燃料秒耗率和航程对时间的导数，计算质量对航程的导数；步骤四、更新航程、速度和质量以航程为自变量对速度和质量进行积分，更新航程、速度和质量，若航程小于终止航程，则转步骤二继续计算；若航程等于终止航程，则终止计算，并输出速度预测结果。2.根据权利要求1所述的一种基于高度-航程剖面的飞行器速度预测方法，其特征在于：在步骤一中所述的“航程”，是指飞行器在地球表面投影移动的距离；在步骤一中所述的“高度-航程剖面”，是指以航程为自变量、高度为应变量的函数；在步骤一中所述的“获取速度预测参数”，其具体作法如下：从飞行器的导航系统中，获取当前航程s0和当前速度V0；从飞行器的制导系统中，获取当前质量m0、终止航程s
f
和高度-航程剖面h(s)；在步骤一中所述的“将当前航程、当前速度和当前质量设置为预测时航程、速度和质量的初值”，其具体作法如下：将当前航程s0、当前速度V0和当前质量m0设置为预测时航程s、速度V和质量m的初值，公式为：s
←
s0ꢀꢀꢀꢀ
(1)V
←
V0ꢀꢀꢀꢀ
(2)m
←
m0ꢀꢀꢀꢀ
(3)。3.根据权利要求1所述的一种基于高度-航程剖面的飞行器速度预测方法，其特征在于：在步骤二中所述的“速度对航程的导数”，是指以航程为自变量、速度为应变量的函数的导数，其等于速度对时间的导数除以航程对时间的导数；在步骤二中所述的“计算速度对航程的导数”，其具体作法如下：首先，计算高度h、高度h对航程s的导数h'和高度h对航程s的二阶导数h”，公式为：h＝h(s)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)(4)随后，计算飞行路径角γ，公式为：公式中R
E
为地球半径；随后，计算航程s对时间t的导数公式为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冉，王嘉炜，李惠峰，师鹏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：