重复使用运载器能量管理段制导技术研究
重复使用运载器（RLV）是各航天大国发展新型航天器的必然趋势，本文针对重复使用运载器能量管理段的制导技术展开研究，传统的航天飞机制导方案的工程实现过于复杂，本文提出了一种分段制导方案，以简化制导的实现。分段制导仍然继承了航天飞机制导的总体框架，仅对纵向制导策略做出了改变。在超音速阶段，纵向通道采用动压控制策略代替航天飞机制导的高度控制策略，而亚音速阶段纵向通道仍然保持航天飞机制导的高度/速度控制策略。 本文搭建了样例RLV质点运动模型，为制导设计与仿真提供了模型基础；分析了RLV气动特性，为开展轨迹设计与制导律设计工作打下基础。 本文采用基于动压剖面的轨迹设计方案，针对分段制导轨迹剖面需求，分别设计了能量走廊剖面与三条典型的标称轨迹剖面，并给出了标称轨迹的选择方案。 本文针对分段制导的具体实现问题，设计了两种分段制导策略：基于过载指令的分段制导策略与基于俯仰角指令的分段制导策略，开展了必要的制导仿真。仿真结果表明，相比于航天飞机制导策略，分段制导策略实现更加简单有效；而对比两种分段制导策略，基于俯仰角指令的分段制导策略表现出了更好的轨迹跟踪特性。 最后，在M语言环境下搭建了基于RLV三自由度模型的制导仿真环境。考虑对制导影响较大的不确定性因素，展开了分段制导综合仿真，以充分验证分段制导方案的纵横向综合制导效果。仿真结果初步表明，分段制导方案是可行的。
重复使用;运载器;能量管理;动压控制;制导技术
南京航空航天大学
硕士
控制理论与控制工程
黄一敏
2014
中文
V423.8;V448.2
83
2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）