一种确定多状态跟踪制导参数的方法

摘要

本发明公开了一种确定多状态跟踪制导参数的方法，该方法包括：建立飞行器再入飞行过程的多状态运动模型，并对所述多状态运动模型进行小偏差线性化处理，得到处理后的线性化方程；基于所述线性化方程，得到制导方程；基于线性二次调节器LQR，设计LQR跟踪控制器，得到相应的反馈控制律；根据多状态跟踪要求，选取控制器加权矩阵；根据所述控制器加权矩阵和制导方程，计算得到制导参数。通过使用本发明所提供的方法，可以根据所确定的制导参数实现对多个状态量的跟踪控制，降低多个状态量跟踪时的相互影响。

主权项

一种确定多状态跟踪制导参数的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：建立飞行器再入飞行过程的多状态运动模型，并对所述多状态运动模型进行小偏差线性化处理，得到处理后的线性化方程；基于所述线性化方程，得到制导方程；基于线性二次调节器LQR，设计LQR跟踪控制器，得到相应的反馈控制律；根据多状态跟踪要求，选取控制器加权矩阵；根据所述控制器加权矩阵和制导方程，计算得到制导参数；其中，所述建立飞行器再入飞行过程的多状态运动模型包括：根据纵向运动参数高度h、地心矢径r、速度v，当地弹道倾角θ，以及横向位置Z、航迹偏角ψ，建立飞行器再入飞行过程的有量纲的多状态运动模型；以及所述处理后的线性化方程为：$\left[\delta \stackrel{·}{x}\right]=\left[A\right]\left[\delta x\right]+\left[B\right]\left[\delta u\right];$其中，[δx]＝[δr,δv,δθ,δψ,δZ]^T＝[r－r_ref,v－v_ref,θ－θ_ref,ψ－ψ_ref,Z－Z_ref]^T，δu＝[δα,δγ_V]^T，A和B是由标准轨迹中特征点微分方程组的偏导数项组成的时变矩阵，r_ref为参考地心矢径，v_ref为参考速度，θ_ref为参考弹道倾角，ψ_ref为参考航迹偏角，Z_ref为参考横向位置，α为攻角，γ_V为倾侧角；以及所述制导方程为：$\left\{\begin{array}{c}{\alpha }_{cx}={\alpha }_{ref}+\delta \alpha ={\alpha }_{ref}-K_{a1}\delta r-K_{a2}\delta v-K_{a3}\delta \theta -K_{a4}\delta \psi -K_{a5}\delta Z\\ {\gamma }_{Vcx}={\gamma }_{Vref}+\delta {\gamma }_V={\gamma }_{Vref}-K_{s1}\delta r-K_{s2}\delta v-K_{s3}\delta \theta -K_{s4}\delta \psi -K_{s5}\delta Z\end{array}\right.;$其中，α_ref和γ_V ref分别为预设的标准轨迹对应的参考攻角和参考倾侧角，α_cx为当前攻角，γ_V cx为当前倾侧角；K_a1～K_a5分别为攻角指令的第一至第五增益系数，K_s1～K_s5分别为倾侧角指令的第一至第五反馈系数，共同组成2×5的增益矩阵K_d。