一种依靠空气舵起控不同攻角的安全边界快速确定方法技术

本发明专利技术涉及一种依靠空气舵起控不同攻角的安全边界快速确定方法，包括:基于飞行器的纵向控制能力，考虑气动、质心偏差获得纵向配平舵偏，依据纵向物理舵偏范围，确定飞行器纵向可用攻角范围[α

【技术实现步骤摘要】
一种依靠空气舵起控不同攻角的安全边界快速确定方法


[0001]本专利技术涉及飞行器依靠空气舵控制，在不同攻角状态下飞行器能够稳定顺利起控的安全起控边界。

技术介绍

[0002]运载器的三级助推段一般采用摆喷控制，由于发动机耗尽关机后失去控制能力，三级助推段末期一般采用小攻角或者零攻角飞行。因此运载器与飞行器一般是小攻角状态交班。
[0003]依靠空气舵控制的飞行器由于飞行剖面较宽，固定质心位置下主要保证飞行器在高空高马赫状态下大攻角和低空低马赫状态下小攻角完全可控，面临高空高马赫下小攻角依靠空气舵不能稳定控制的问题。虽然可以在飞行器上配置合适的姿控动力系统解决小攻角的控制问题，但由于增加一套额外的姿控动力系统增加了飞行器的质量及设计复杂度，从而制约了飞行器整体性能的提高。
[0004]如果能在运载器与飞行器分离时，提供适当的角速度，飞行器依靠该角速度使得飞行器迅速过渡到可用攻角范围，使得飞行器能够稳定起控。基于该前提，本方法提出一种依靠空气舵起控在不同攻角下安全边界的快速确定方法，确保论证方案快速闭合。/>
技术实现思路
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种依靠空气舵起控不同攻角的安全边界快速确定方法，其特征在于包括:基于飞行器的纵向控制能力，考虑气动、质心偏差获得纵向配平舵偏，依据纵向物理舵偏范围，确定飞行器纵向可用攻角范围[α
1min
,α
1max
]；基于飞行器的横侧向控制能力，考虑气动、质心偏差，获得横向控制闭环稳定性参数LCDP，确定飞行器横侧向可用攻角范围[α
2min
,α
2max
]；将上述纵向可用攻角范围[α
1min
,α
1max
]和横侧向可用攻角范围[α
2min
,α
2max
]，求取交集，确定飞行器可用攻角范围[α
min
,α
max
]。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：要求LCDP<
‑
5e
‑
4。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：根据飞行器可控攻角的最小值α
min
，确定飞行器能稳定起控允许的初始俯仰角速度的下边界ω
0_min
；根据飞行器可控攻角的最大值α
max
，确定飞行器能稳定起控允许的初始俯仰角速度的上边界ω
0_max
；进而确定飞行器能安全起控的纵向角速度边界[ω
0_min
,ω
0_max
]。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于通过下述方式确定飞行器能稳定起控允许的初始俯仰角速度的下边界ω
0_min
：首先建立角速度初值ω0与允许减速时间t2的关系式：在上述时间变化历程中，攻角的变化需要达到最小可控攻角，依据下式计算ω
0_min
：5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于通过下述方式确定飞行器能稳定起控允许的初始俯仰角速度的上边界ω
0_max
：建立角速度初值与允许减速时间的关系式：在上述时间变化历程中，攻角的变化需要达到可控攻角边界上限，依据下式计算ω
0_max
：6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：当飞行器的角速度范围ω0≥ω
0_min
时，飞行器以最大能力抬头，确保角速度减速至零时刻，攻角最少拉升至最小可用攻角α
min
处。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：当飞行器的角速度范围ω0≤ω
0_max
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀明，肖文，孙超逸，王官宇，张鹏宇，谢佳，孙精华，武斌，杨明，李欣，侯佳佳，张严雪，姜智超，于喜红，闫颖鑫，王颖，
申请(专利权)人：北京临近空间飞行器系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：