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载人运载火箭迭代制导方法应用研究

载人航天 2009年第1期15卷 9-14页

作者：吕新广宋征宇北京航天自动控制研究所

在介绍迭代制导原理的基础上,论述了工程应用中的可靠性设计方法,并以载人运载火箭为模型进行数学仿真,对迭代制导的可靠性、适应性、精度以及应用中的问题等进行了探讨。仿真表明,迭代制导方法具有很强的弹道适应性和良好的制导精度。

关键词：运载火箭迭代制导可靠性设计数学仿真

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基于迭代制导的运载火箭入轨级弹道设计及仿真

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导弹与航天运载技术 2021年第4期 36-40页

作者：高家智陈小前国防科技大学空天科学学院长沙410073 太原卫星发射中心太原030027

为了实现运载火箭快速高精度入轨,基于迭代制导设计了入轨级制导方案。纵向通道采用基于飞马火箭的线性正切迭代制导律,采用牛顿迭代法快速求解俯仰姿态角;利用纵平面预测得到的纵向关机点状态和关机时间以及侧向通道关机点状态公式,对... 详细信息

为了实现运载火箭快速高精度入轨,基于迭代制导设计了入轨级制导方案。纵向通道采用基于飞马火箭的线性正切迭代制导律,采用牛顿迭代法快速求解俯仰姿态角;利用纵平面预测得到的纵向关机点状态和关机时间以及侧向通道关机点状态公式,对轨道倾角进行预测控制。数值仿真表明,提出的方法在稳定性、快速性、制导精度等方面均具有相对优良的品质。

关键词：运载火箭迭代制导最优控制弹道仿真

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基于精确控制解的运载火箭迭代制导自适应性分析研究

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基于精确控制解的运载火箭迭代制导自适应性分析研究

作者：李伟哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

为了适应人类未来空间活动的要求，各国正大力发展运载火箭技术，以支撑其进入太空的能力与水平。由于空间探测任务的多重性与复杂性对运载火箭提出了更高的要求，故要使其满足高精度入轨，即对运载火箭的制导系统提出了更高的精度要求... 详细信息

为了适应人类未来空间活动的要求，各国正大力发展运载火箭技术，以支撑其进入太空的能力与水平。由于空间探测任务的多重性与复杂性对运载火箭提出了更高的要求，故要使其满足高精度入轨，即对运载火箭的制导系统提出了更高的精度要求，需要一种精度高、自适应好的制导方法。本文研究了一种地心角、控制姿态角及重力损失常数的推导不同于传统迭代制导方法的基于精确控制解的迭代制导方法，并对其进行了系统的自适应性分析研究。具体的工作包括：建立了运载火箭动力学与运动学模型，根据最优控制理论给出了最优控制解形式的推导，根据运载火箭飞行特点对其运动方程进行了简化，通过迭代的方法推导了剩余时间的计算公式，计算了地心角的值，并推导出了重力损失修正常数K的计算公式，还推导了一种精确的控制姿态角指令的计算公式，完成了本种不同于传统的迭代制导方法实现的具体流程。通过已建立的制导模型，完成了基于两种轨道任务下运载火箭仿真算例，提出了一种在末段修正指令角的方案，提高了制导精度，证明了本文所述迭代制导方法的有效性。在中等地球轨道任务下，仿真分析了发动机比冲、秒耗量、初始质量、初始位置、初始速度、俯仰角、偏航角指令等发生偏差下该方法的自适应性，以及在运载火箭制导飞行阶段突然发生诸如发动机比冲、秒耗量，制导指令传送等故障时本文所述迭代制导方法的自适应性。仿真结果验证了该迭代制导方法具有很好的自适应性。

关键词：运载火箭迭代制导最优控制仿真

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远程弹道导弹迭代制导方法研究

远程弹道导弹迭代制导方法研究

作者：王东丽哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

为了提高远程弹道导弹的制导精度和机动发射能力,将迭代制导方法应用于远程弹道导弹制导系统中,主要完成了以下几方面的研究内容。首先研究了弹道导弹的制导理论。建立了考虑地球扁率的远程弹道导弹动力学与运动学方程组。根据导弹在实... 详细信息

为了提高远程弹道导弹的制导精度和机动发射能力,将迭代制导方法应用于远程弹道导弹制导系统中,主要完成了以下几方面的研究内容。首先研究了弹道导弹的制导理论。建立了考虑地球扁率的远程弹道导弹动力学与运动学方程组。根据导弹在实际飞行中的特点对动力学和运动学方程进行了简化。利用迭代制导原理,确定了运动方程的实时解。利用最优控制理论,同时引入“平均引力”的简化假设,建立远程弹道导弹的最优控制泛函。分析在不同终端条件下,迭代制导方法的可行性,得出弹道导弹的最优控制问题解。推导出了满足导弹关机条件的制导方程组。在考虑地球扁率以及再入段空气阻力的情况下对落点偏差进行补偿,得到虚拟目标。并根据虚拟目标确定需要速度,从而确定了关机控制函数。设计仿真计算流程,利用MATLAB软件编制仿真程序,进行远程弹道导弹迭代制导数学仿真。得出相应的仿真数据、曲线,并给出结果分析。最后在制导仿真的基础上,采用Monte-Carlo统计试验法,对迭代制导的制导精度作了进一步统计分析。本文对解决远程弹道导弹机动发射中的制导问题及提高远程弹道导弹命中精度问题作了一定研究,并对制导命中精度进行了统计分析,该研究具有一定的理论意义和工程实用价值。

关键词：迭代制导最优控制精度分析需要速度

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迭代制导及其在火箭飞行中的应用

导弹与航天运载技术(中英文) 1983年第12期 35-45页

作者： DORIS C.CHANDLER ISAAC E.SMITH 鸣远

本文讨论了迭代制导模型及其在火箭上面级的三维真空飞行中的应用。迭代制导模型是一种惯性的闭合系统模型,在这种模型中,火箭起飞后只需要火箭导航系统的输入信号。也就是说,迭代制导按照火箭状态(速度,位置,纵向加速度和重力加速度)... 详细信息

本文讨论了迭代制导模型及其在火箭上面级的三维真空飞行中的应用。迭代制导模型是一种惯性的闭合系统模型,在这种模型中,火箭起飞后只需要火箭导航系统的输入信号。也就是说,迭代制导按照火箭状态(速度,位置,纵向加速度和重力加速度)和要求的发动机关机状态来计算操纵指令。制导指令每个制导循环修正一次,以便用来修正火箭状态。迭代制导方案是一种轨道适应制导方案,该方案是火箭在各种预计扰动量的扰动下,轨道均将保持其最佳特性而不使发动机关机点精度受到任何损失。它的最佳特性和精度已由土星1B和土星V的飞行所证实。

关键词：方程火箭飞行迭代制导多级火箭

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土星运载火箭的迭代制导概念

导弹与航天运载技术 1980年第5期 39-48页

作者： C.D.Baker 钟锡保

从二十世纪四十年代中期的V2火箭开始,经过红石,丘辟特和潘兴导弹,成功地应用过delta极小的概念。delta极小概念要求:不管其它因素如何,标准弹道和被干扰的弹道基本上都要经过同一条几何弹道。为了使delta极小概念得以实现,曾采用了模... 详细信息

从二十世纪四十年代中期的V2火箭开始,经过红石,丘辟特和潘兴导弹,成功地应用过delta极小的概念。delta极小概念要求:不管其它因素如何,标准弹道和被干扰的弹道基本上都要经过同一条几何弹道。为了使delta极小概念得以实现,曾采用了模拟计算技术。 1960年开始研究用于土星运载火箭的新的制导概念。用最佳化方法使有效载荷最大的新的数学方法和在弹上采用数字计算机来代替模拟计算机,推进了这一研究工作。显然,为了对付象发动机关机那样的突然变化,要求空间轨道有较大的适应性,而在选择飞行轨道时必须有较大的灵活性。本报告介绍了为使土星运载火箭满足这些空间制导的新要求而提出的迭代制导定律的基本概念。迭代制导定律的研究以及在报告中提出的结论和概念,首先应该归功于H.J.霍恩先生和他的一些在航空——天体动力学研究所的动态分析和飞行力学部门的同事们。

关键词：方程式方程运载火箭迭代制导概念思维形式地球轨道土星行星横截条件

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基于需要轨道的导弹最优迭代制导方法

上海航天 2012年第3期29卷 1-5页

作者：肖龙旭王继平王安民焦洋第二炮兵装备研究院中国人民解放军96271部队第二炮兵工程学院

提出了一种基于需要轨道的导弹最优迭代制导方法,以标准弹道上某点建立需要轨道并确定入轨点参数,通过弹上迭代制导实现最优入轨控制,给出了计算模型。该制导方法无需修正地球扁率和再入阻力的影响,可减小方法误差。仿真计算结果证明方... 详细信息

提出了一种基于需要轨道的导弹最优迭代制导方法,以标准弹道上某点建立需要轨道并确定入轨点参数,通过弹上迭代制导实现最优入轨控制,给出了计算模型。该制导方法无需修正地球扁率和再入阻力的影响,可减小方法误差。仿真计算结果证明方法正确。

关键词：需要轨道入轨点迭代制导方法误差

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运载火箭迭代制导方法的改进研究

运载火箭迭代制导方法的改进研究

第八届全国动力学与控制学术会议

作者：吴楠程文科王华国防科技大学航天与材料工程学院

迭代制导属于自适应控制。在传统迭代制导方法的基础上,只控制发动机的推力方向,将俯仰角控制过程分为两段,分别对两个位置分量进行修正,实现对火箭六个状态分量的控制。在火箭到达终点时同时满足了三个速度分量和三个位置分量的终端约... 详细信息

迭代制导属于自适应控制。在传统迭代制导方法的基础上,只控制发动机的推力方向,将俯仰角控制过程分为两段,分别对两个位置分量进行修正,实现对火箭六个状态分量的控制。在火箭到达终点时同时满足了三个速度分量和三个位置分量的终端约束,增强了迭代制导方法的自适应性。算例结果表明,改进方法进一步提高了制导精度,位置偏差减小了一个量级。且未增加迭代制导的计算量,便于箭载计算机软件实现,具有一定的工程意义。

关键词：运载火箭迭代制导最优控制位置修正

来源： cnki会议评论

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用于大型运载火箭的迭代制导方法

宇航学报 1983年第1期 9-21页

作者：韩祝斋

本文针对运载火箭快速控制问题,介绍应用最优控制理论,导出满足空间制导要求的一种路线自适应制导方法——迭代制导方法。文中叙述了该方法的基本思想和基本结论。给出了一组近似最优制导方程。并且结合发射地球卫星,介绍了一个迭代制... 详细信息

本文针对运载火箭快速控制问题,介绍应用最优控制理论,导出满足空间制导要求的一种路线自适应制导方法——迭代制导方法。文中叙述了该方法的基本思想和基本结论。给出了一组近似最优制导方程。并且结合发射地球卫星,介绍了一个迭代制导方案,列出了迭代制导方案的工作程序,以及模拟计算得出的制导精度。从而表明,迭代制导方法的制导精度较Delta最小制导方法的制导精度高得多,是一种可供广泛用于运载火箭制导的新方法。

关键词：运载火箭制导方法制导精度目标点终端约束迭代制导火箭发动机