高超声速飞行器实时最优伪谱反馈末制导算法研究

宋 超，司维超，黎志强

（海军航空大学，烟台，264001）

0 引 言

高超声速飞行器经过远距离、长时间滑翔飞行后到达目标区域，开始执行作战任务。作为飞行器再入飞行的最后阶段，末攻击段的制导效果直接影响到作战任务的成败。

针对攻击目标移动的特点，再入攻击末制导多采用预测校正制导方法[1～3]。文献[1]研究了一种基于负加速度的预测校正制导方法，该方法首先获取阻力加速度剖面模型，通过数值预测，得到阻力加速度与航程的关系实时校正从而消除航程偏差。文献[3]采用基于航路点的预测校正制导方法，将整个轨迹分为预测校正阶段及在线生成跟踪阶段，在线生成新的可行参考轨迹。虽然预测校正制导不依赖于预先装订的轨迹，但仍存在两个问题：一是轨迹优化算法大多需要耗费计算机时，难以实现在线实时计算；二是算法执行过程中出现的误差难以在线实时修正。

而近年，伪谱反馈算法在各种导航、制导与控制问题中得到了有效的应用，如航天器转向机动[4]、实时最优控制稳定性分析[5]、最优反馈制导[6]等。文献[5]给出了2种基于Radau伪谱的实时反馈控制算法，在自由采样情况下，对闭环系统的稳定性进行分析，并应用到了机械臂及倒立摆的控制问题中。文献[6]给出了基于hp自适应伪谱法的实时最优反馈控制方法，并将其应用到轨迹优化领域中。文献[7]利用最优反馈控制和轨迹快速重构技术，设计一种有限推力空间远程变轨自适应闭环制导方法。……