考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解制造技术

本发明专利技术属于制导技术领域，涉及考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解。考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解，包括以下步骤：建立滑翔飞行器的动力学模型；建立基于牛顿迭代法的滑翔飞行器的动力学模型的近似方程；求解一次近似方程的解析解。本方法建立了包含地球自转速率的滑翔飞行器一次近似方程，以阻力加速度和横向升阻比为控制变量，利用了雅可比矩阵的稀疏特性，能够快速求解一次近似方程的解析解，其求解精度相对传统求解方法明显提高。

【技术实现步骤摘要】
考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解
本专利技术属于制导
，涉及考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解。
技术介绍
高超滑翔飞行器具有大范围、三维机动的弹道特性，其弹道制导规划复杂、运算量大，传统求解微分方程的数值解算方法计算耗时长，难以满足在线弹道规划和制导快速解算要求。由于弹道规划需要执行大量的迭代运算，因此，解析解在在线弹道规划方面具有极大的价值，但是高超滑翔弹道动力学模型的非线性和耦合特性非常强，推导高精度的解析解十分困难。现有技术中大多数滑翔弹道解析解由于模型简化和忽略地球自转影响等因素，导致其计算效率和精度等方面存在一定的局限性，因此，有必要研究一种提高滑翔弹道计算精度的降价解。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解，以阻力加速度和横向升阻比为控制变量，实现高超滑翔弹道快速制导解算和在线弹道规划的要求。本专利技术采用的技术方案是：考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解，包括以下步骤：Step1：建立滑翔飞行器的动力学模型定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解，其特征在于：/n包括以下步骤：/nStep1：建立滑翔飞行器的动力学模型/n定义：地心坐标系下的滑翔飞行器的初始经度、初始纬度和初始方位角分别λ

【技术特征摘要】
1.考虑地球自转速率的滑翔弹道随速度变化降阶解，其特征在于：
包括以下步骤：
Step1：建立滑翔飞行器的动力学模型
定义：地心坐标系下的滑翔飞行器的初始经度、初始纬度和初始方位角分别λ0、φ0和α0；
偏置地心坐标系为将地心坐标系分别绕z、y、x轴旋转角度λ0、-φ0和α0得到的坐标系；
偏置地心坐标系下的滑翔飞行器的经度、纬度和航向角分别λ、φ和ψ；
考虑到滑翔飞行过程的飞行高度相对地球半径为小量，引入无量纲高度其中为滑翔飞行器在滑翔飞行段的平均飞行高度，Re为地球半径，re为飞行器质心与地心的距离；v0和vf分别为飞行器在滑翔起点和终点处的速度；
建立以速度v为自变量的滑翔飞行器的动力学模型：



其中，AD为阻力加速度，LDy为纵向升阻比，LDz为横向升阻比，ωe为地球旋转角速度，μ为地球引力常数；



Cσ≈2vωecosλ(cosθsinφ0-sinα0sinθcosφ0)+2vωesinλ(sinα0cosθcosφ0+sinθsinφ0)
Cθ≈2vωecosφ0cosα0
Step2：建立基于牛顿迭代法的滑翔飞行器的动力学模型的近似方程
令xv＝v，对式(1)进行变量替换，并改写为y′(xv)＝f(xv，y)，
其中，
记yi为y′(xv)＝f(xv，y)的第i次迭代值，设第i+1次迭代值为yi+1＝yi+δyi，将函数y′(xv)＝f(xv，y)构造为函数空间中的牛顿迭代式，即：



yi+1(vini)＝yini
其中

xvini、θini、φini、ψini、λini为相容初始条件；
已知第i次迭代值yi时，利用式(2)可求得第i+1步的解yi+1；
定义第N次利用式(2)形成的方程为式(1)的N次近似方程，其解记为N次近似解；定义θ0，φ0，ψ0，λ0和θ1，φ1，ψ1，λ1分别表示定义式(1)零次近似解和一次近似解；
采用偏置地...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱恒伟，廖波，江庆平，郭胜鹏，
申请(专利权)人：中国人民解放军九六九零一部队二三分队，
类型：发明
国别省市：北京;11