该方法只需在制导控制系统中预先装订选定的标准再入轨道及相关参数,当再入飞行器进入大气层后,制导系统通过对比当前飞行状态参数与标准轨道参数,通过得到误差信号产生控制规律。此方法受到再入初始条件误差以及再入过程气动系数偏差等因素的影响较大,从而导致落点精度较低,更严重的是,当再入点误差超出误差允许范围时,再入飞行器可能无法完成任务。对于标准轨道制导方法,设计者必须将设计的标准轨道事先装订在弹载计算机中,因此对于不同再入飞行器的标准轨道设计提出了不同的性能指标要求,如攻角不能超过最大值,法向过载不允许超过最大值,还可以对弹道设计提出性能指标最佳的要求,例如对于再入机动弹头,希望机动后的落速最大的同时又能满足较高的攻击精度,又如航天飞机、飞船则希望在减小烧灼及减轻热负荷的情况下,往往要求输入到再入飞行器的总热量最少等[9]。标准轨道的设计方法早在60年代就已被国外学者所研究。Leondes是较早(1968年)将热耗与过载相结合作为性能指标设计最优三维再入轨道的学者。之后,Vinh在此方面做出了卓有成效的工作。最近十年关于轨道设计的文献很多,例如Lu、Zimmerman以及Rao等发表的文献为代表。其中Zimmerman提出一种在飞行过程中自动产生满足热耗约束的轨道设计方法;而Rao考虑到未建模扰动在真实飞行过程中的影响,将飞行器的控制裕度作为优化指标,利用勒让德拟谱方法将最优控制问题转换为非线性规划问题,使用稀疏非线性优化方法设计标准轨道。国内在轨道设计方面的研究起步较晚,其中赵汉元在此方面做出了突出贡献,以20世纪80~90年代先后发表的文献及著作为代表,其中后者较详细地介绍了几种最优弹道的计算方法,比如末速最大的平面再入机动弹道、总吸热量最小时的机动弹道、落速最大的空间机动弹道以及横程最大的空间机动弹道的计算方法。航天飞机及载人飞船的最优再入轨迹设计方法也被李小龙及王志刚等研究
全文预览
