一种无人航空载运飞行器多约束气动减速控制方法技术

本发明专利技术公开的一种无人航空载运飞行器多约束气动减速控制方法，属于无人航空器、巡航导弹飞行控制技术领域。本发明专利技术针对无人航空载运飞行器多约束下快速气动减速的需求，基于参考轨迹输入的弹目相对水平距离、参考高度、参考弹道倾角、参考俯仰角数据，通过计算当前飞行状态与标称轨迹的偏差得到控制偏差信息。综合高度、弹道倾角和攻角偏差得到综合的弹道倾角控制指令。根据控制指令设计弹道倾角跟踪与俯仰姿态驾驶仪复合驾驶仪，实现无人航空载运飞行器多约束气动减速控制。本发明专利技术适用于纵向轨迹跟踪问题，能够满足飞行器快速和稳定地跟踪标称高度，达到期望的末端速度、姿态的需求；本发明专利技术易于在飞控计算机上编程实现，具有较好的工程实用性。的工程实用性。的工程实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种无人航空载运飞行器多约束气动减速控制方法


[0001]本专利技术属于无人航空器、巡航导弹飞行控制
，涉及一种无人航空载运飞行器多约束气动减速控制方法。

技术介绍

[0002]随着防空技术的进步，各国大力发展新型突防技术，如集群飞行器、跨介质航行器。然而，通常水下航行器或小型集群飞行器不具备大气中飞行能力或航程有限，难以通过自身动力到达目标区域。需要使用无人航空载运飞行器将其运输到目标区域附近。跨水空介质航行器和集群飞行器的投放对无人航空载运飞行器末端投放位置和高度精度、速度、姿态等具有较高的要求。
[0003]由于水下航行器入水冲击特性和集群飞行器低速气动特性，需要无人航空载运飞行器快速降低飞行速度并且满足分离位置和姿态约束。已有的航空器减速控制方法包括：发动机减速、减速伞减速、增加阻力板减速、气动减速。在舰载机自动着舰中，采用进场功率补偿器进行低速闭环控制，这种方法要求发动机具有低速控制能力以及飞行器具有低速飞行控制能力。减速伞减速方式需要一定的滞空时间，并且很难保证落点精度和姿态。增加阻力板减速方式，需要增加额外的机械与电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人航空载运飞行器多约束快速减速控制方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、将事先生成的纵向标称轨迹存入到飞行器飞行控制计算机内存中，标称轨迹由飞行器相对目标的参考水平距离X
ref
、参考飞行高度H
ref
、参考飞行倾角θ
ref
、参考飞行俯仰角θ
ref
构成的四维数组，参考轨迹点个数为N；所述参考飞行倾角θ
ref
在地面系下描述和参考飞行俯仰角在机体坐标系下描述；步骤二、获取组合导航系统输出的当前无人航空器距离目标的水平距离X
r
、飞行高度H、飞行倾角θ、俯仰角飞行速度V，下降率V
y
；步骤三、判断当前飞行器与目标点水平距离X
r
是否满足X
r
＜(X
ref0
+X
level
)，若满足则飞行器进入减速段；进入减速断后，若满足X
r
＞X
ref0
，则飞行器进入平飞减速段，将飞行阶段标志Pitchseg设置为0x01，否则飞行器进入标称轨迹跟踪减速段，将飞行阶段标志Pitchseg设置为0x02；其中，X
ref0
为参考水平距离第一个点，X
level
为水平减速段水平距离；步骤四、若Pitchseg＝0x01，并且当前时刻T与上一次发动机转速调节时刻T0之差大于ΔT，即T
‑
T0＞ΔT，发动机控制指令采用如下公式计算得到；temp＝arctan(k1*(X
ref0
+X
level
‑
X
r
)/X
r
)/(π/2),N
cmd
＝N
cmdmin
+k2*(temp*V
d
+(1
‑
temp)*V0‑
V)其中，N
cmdmin
为最小发动机转速指令，N
cmd
为发动机控制指令，V
d
为进入标称轨迹跟踪初始时刻期望的飞行速度，V0为进入平飞减速段的巡航飞行速度，k1和k2为待设计参数；若Pitchseg＝0x02，发动机控制指令为N
cmd
＝N
cmdmin
；步骤五、计算平飞减速段的俯仰通道控制指令；步骤5.1计算得到平飞高度偏差和偏差积分值；其中H
cruise
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊辉，单家元，孟秀云，刘永善，丁晓，张书森，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：