【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞行器控制，具体为一种飞行器航迹跟踪控制方法，用于实现对航迹的精确跟踪。
技术介绍
1、飞行器的航迹跟踪控制主要通过飞行器的飞行控制系统来实现。如何通过调节飞行器的飞行控制系统来使飞行器能够更好更快的跟踪预定航迹，即通过飞行器模型的建立来设计飞行控制系统，进而研究飞行器的航迹跟踪控制，对飞行器整体性能的提高以及航空事业的发展都有很重要的意义。
2、飞行航迹跟踪控制的最终目的是使飞行器以足够的准确度保持或跟踪预定的飞行航迹。若飞行器偏离给定航迹，制导装置将测出其偏差，并以一定的控制规律控制角运动，使飞行器以要求的准确度回到给定的航迹。飞行器重心运动可分为沿垂直方向、切线方向和侧向偏离三种。垂直方向的偏离通过控制攻角来修正；切线方向的偏离通过控制发动机改变推力从而改变速度来修正；侧向偏离一般通过飞行器倾斜转弯的方式来修正，一般不希望产生侧滑，侧向偏离控制以滚转角的控制作为基础。而制导力由两部分组成，一部分是飞行器作期望机动动作所需要的力；另一部分就是消除制导误差所需要的力，包括位置误差、速度误差、水平航迹角和垂直航迹角误差。
3、现有技术中，为了实现飞行器对航迹的精确跟踪，一般采用非线性设计方法，但是非线性系统在计算位置偏差时会导致飞行器原地盘旋，抗干扰能力不足，而且系统设计也较为复杂，不利于实现。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本申请旨在提供了一种飞行器航迹跟踪控制方法，实现飞行器对航迹的精确跟踪。
2、为了实现上述
3、一种飞行器航迹跟踪控制方法，包括：
4、根据航迹跟踪模型确定位置偏差以及航迹角偏差；
5、消除航迹跟踪模型中的非线性项，使得航迹角偏差和位置偏差趋近于零，获得控制参数；
6、限制位置偏差的最大值使飞行器以接近角接近航线，从而实现航迹跟踪。
7、优选地，所述根据航迹跟踪模型确定航迹角偏差和位置偏差包括：
8、位置偏差变化率为垂直于航线的速度分量，可得位置偏差变化率
9、
10、对位置偏差变化率积分获得飞行器随时间t变化的位置偏差δl(t)；
11、飞行器做协调转弯，侧滑角为零，升力和重力的合力提供向心加速度，航迹角偏差变化率为：
12、
13、对航迹角偏差变化率积分获得飞行器随时间t变化的航迹角偏差δψ(t)；
14、其中，vg为飞行器随时间变化的速度，φ(t)为飞行器随时间变化的姿态角，g是重力加速度。
15、优选地，所述消除航迹跟踪模型中的非线性项，使得航迹角偏差和位置偏差趋近于零，获得控制参数，具体包括：
16、在转弯过程中，由于δψ(t)为小量，因此：
17、
18、设计线性的随时间t变化的姿态角指令φc(t)，使得最终航迹角偏差δψ(t)、位置偏差δl(t)均趋于0，令φc(t)＝klδl(t)+kψδψ(t)，φc(t)和φ(t)满足：
19、φ(t)＝tan-1(vg·φc(t))
20、其中，kl为位置偏差控制参数，kψ为航迹角偏差控制参数；
21、可得：
22、
23、将非线性方程转化如下线性状态空间方程
24、
25、其中，x为状态变量，k为增益系数，a为状态矩阵，b为输入矩阵；
26、根据线性状态空间方程计算系统对应的特征多项式为：
27、s2-kψgs+klvgg＝s2+2μωs+ω2
28、利用极点配置方法，可以获得控制参数：
29、
30、最终得到姿态角为：
31、
32、其中，μ为阻尼比，ω为系统带宽。
33、优选地，所述限制位置偏差的最大值，使飞行器以接近角接近航线具体包括：
34、获取飞行器所在位置的接近角δ，使δl的最大值为从而避免飞行器原地盘旋，并使飞行器以接近角δ接近航线。
35、本申请提供的飞行器航迹跟踪控制方法，使用反馈线性化的方法将航迹跟踪模型中的非线性项消除，从而将非线性系统转化为线性系统，简化设计过程；而且通过限制位置偏差的最大值，即可避免飞行器原地盘旋，并使飞行器以接近角δ接近航线，使得飞行器具有较高的航迹跟踪精度以及较强的抗干扰能力，具有较广的适用范围。
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1.一种飞行器航迹跟踪控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹跟踪控制方法，其特征在于，所述根据航迹跟踪模型确定航迹角偏差和位置偏差包括：
3.根据权利要求2所述的一种飞行器航迹跟踪控制方法，其特征在于，所述消除航迹跟踪模型中的非线性项，使得航迹角偏差和位置偏差趋近于零，获得控制参数，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种飞行器航迹跟踪控制方法，其特征在于，所述限制位置偏差的最大值，使飞行器以接近角接近航线，具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种飞行器航迹跟踪控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种飞行器航迹跟踪控制方法，其特征在于，所述根据航迹跟踪模型确定航迹角偏差和位置偏差包括：
3.根据权利要求2所述的一种飞行器航迹跟踪控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪威，王莹，姜明，
申请(专利权)人：北京中星时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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