空射运载火箭轨迹/穿越距离优化设计
Optimization Method of Trajectory/Crossing Distance for Air-launched Vehicle
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文摘
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空射运载火箭轨迹设计受载荷、载机安全性、姿控能力等多因素限制,为了解决空射运载火箭面临的复杂多约束条件下的轨迹优化问题,提出了一种考虑穿越距离、最大载荷约束、最大控制能力的轨迹优化设计方法。建立了机箭穿越距离模型与载荷计算模型,通过将上述模型转换为过程约束引入轨迹优化问题中,利用伪谱法对轨迹优化问题进行求解,从而实现多约束条件下的空射运载火箭上升段轨迹快速优化。在此基础上,梳理了空射运载火箭轨迹设计中影响火箭穿越距离、最大载荷的典型参数,分析了参数间的制约关系。仿真结果表明:该方法能够实现多约束条件下的空射运载火箭上升段轨迹优化,为空射运载火箭研制提供参考;从降低火箭最大飞行载荷以及总体性能提升角度考虑,空射运载火箭应在较高高度进行投放,投放后以最大角速率将攻角调节至最大值,保证火箭快速穿越稠密大气,同时应尽可能缩短穿越距离,避免火箭在低空加速。 |
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其他语种文摘
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The trajectory design of air-launched vehicle is limited by many factors such as load,carrier safety,attitude control capability,etc. In order to solve the trajectory optimization problem under complex and multi-constraint conditions,an optimize method considering the crossing distance,maximum load and maximum control capability constraints was proposed. The crossing distance model and load calculation model of the aircraft and launch vehicle were established. By transforming the above model into process constraints and introducing them into the trajectory optimization problem,the pseudo-spectral method was used to solve the trajectory optimization problem,so as to realize the rapid optimization of the ascent trajectory of the air-launched launch vehicle under multiple constraints. On this basis, the typical parameters affecting the rocket crossing distance and maximum load in the trajectory design were sorted out,and the constraints between the parameters were analyzed. The simulation results show that the method can realize the trajectory optimization of the ascent phase of the air-launched vehicle under multiple constraints,and provide a reference for the development of the air-launched vehicle. From the point of view of reducing the maximum flight load of the rocket and improving the overall performance,the air-launched vehicle should be launched at a high altitude. After the launch,the angle of attack should be adjusted to the maximum at the maximum angular rate to ensure that the rocket can quickly pass through the dense atmosphere. At the same time,the crossing distance should be shortened as far as possible to avoid the acceleration of the rocket at low altitude. |
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来源
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弹道学报
,2023,35(1):20-25 【核心库】
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DOI
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10.12115/j.issn.1004-499X(2023)01-004
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关键词
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空射运载火箭
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穿越距离
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轨迹优化
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地址
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北京宇航系统工程研究所, 北京, 100076
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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1004-499X |
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学科
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航天(宇宙航行) |
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文献收藏号
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CSCD:7443239
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参考文献 共
16
共1页
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1.
刘琳. 国外空射运载火箭现状分析及启示.
航天系统与技术,2019,7:16-22
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
2.
王晓青. 空射运载火箭气动外形优化设计.
导弹与航天运载技术,2007,2:1-4
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
3.
王晓青. 空射运载火箭多学科优化设计.
导弹与航天运载技术,2008,5:1-5
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
4.
Young C C. Optimal air launching rocket design using system trades and a multi disciplinary optimization approach.
Aerospace Science and Technology,2009,13:406-414
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
5.
Masashi M. State estimation quick trajectory optimization for airlaunch rocket.
IFAC,2010,43(15):148-153
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
6.
杨明. 空射近空间飞行器助推弹道规划方法.
弹道学报,2019,31(3):7-11
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
7.
茹家欣. 空中发射运载火箭发射轨道设计.
现代防御技术,2004,32(1):28-30
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
8.
高云逸. 空射运载火箭点火姿态对运载能力影响的研究.
航天控制,2013,31(2):23-27
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
9.
聂川义. 空射弹道导弹助推段弹道设计与优化.
飞行力学,2012,30(4):357-361
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
10.
方心虎.
导弹与航天丛书-总体设计(上),1989:558-584
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
11.
程晓明. 基于序列凸规划的运载火箭轨迹在线规划方法.
宇航学报,2021,42(2):202-210
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
12.
王庆海. 基于伪谱凸优化和L1罚函数的弹道规划方法研究.
弹道学报,2022,34(1):22-30
|
CSCD被引
6
次
|
|
|
|
|
13.
孙丕忠. 水平空中发射固体有翼运载火箭轨道设计与优化.
固体火箭技术,2004,27(2):87-90
|
CSCD被引
10
次
|
|
|
|
|
14.
梁欣欣. 升力式飞行器助推段多约束弹道优化设计.
弹道学报,2022,34(1):17-21
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
15.
马树微. 多级固体运载火箭分级多学科设计优化.
北京航空航天大学学报,2016,42(3):542-550
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
16.
陈铁彪. 临近空间可变形滑翔飞行器轨迹优化与性能分析.
宇航学报,2018,39(9):944-952
|
CSCD被引
10
次
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