基于在线模型辨识的飞行器多约束复合制导技术

作     者：程林 张庆振 蒋方华 CHENG Lin;ZHANG Qingzhen;JIANG Fanghua

作者机构：清华大学航天航空学院北京100084 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2019年第59卷第9期

页      面：712-719页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0804[工学-仪器科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11672146) 

主　　题：再入制导 复合飞行走廊 Gauss求积法 递推最小二乘估计 模型辨识 跨周期参数校正 

摘      要：针对飞行器再入制导问题,该文引入控制变量参数化、积分问题转换和在线模型辨识等技术,提出一种跨周期迭代的可行轨迹预测校正算法,并结合标称轨迹跟踪算法形成一套多约束复合制导方案。利用一种复合高度-速度(height velocity,HV)飞行走廊,将再入轨迹规划问题简化为单调函数寻根问题。为提高射程预测计算效率,引入Gauss-Legendre求积公式,将积分问题转化为函数计算问题。采用递推最小二乘估计方法,收集历史预测信息,实现模型在线辨识功能,并采用跨周期Newton-Raphson方法完成高度权重系数的在线修正。在标称轨迹跟踪器设计的基础上,开展飞行器数值仿真试验,结果表明:基于在线模型辨识的复合制导方法具有显著的速度优势,且具有优异的自主性和自适应能力。