论文部分内容阅读
可重复使用运载器(RLV)代表了未来航天运输技术的发展方向，世界各航天发达国家和地区都在进行可重复使用运载器的相关技术储备。要成功研制RLV，需要解决诸多科学技术难题，其中RLV飞行轨道的规划和优化是其中一个很关键的难题，它为RLV技术可行性提供重要参考依据，为总体设计提供重要的性能参数，在总体设计和规划中占有极其重要的地位。本文就RLV上升段飞行轨道的规划和优化问题进行了深入的研究，主要内容包括三个部分：大气扰动分析、快速重构和轨道优化。 RLV大气扰动分析 RLV飞行过程中不可避免的受到大气扰动的影响，本文对这种影响进行了一定的研究分析，具体工作如下： (1) 模型建立。本文考虑了空气团的运动速度——风速，建立了存在大气扰动情况下的RLV飞行的动力学模型。在忽略大气扰动情况下，简化出无大气扰动情况下的动力学模型。 (2) 仿真分析。分析阵风对RLV瞬时速度大小和方向的影响，进而得到阵风对RLV入轨终端条件的影响。 仿真结果表明：阵风对入轨速度，入轨航迹角，入轨高度的影响比较明显，不可忽略。 RLV快速重构算法 前一部分分析了大气扰动的影响，接着本文提出了快速重构的思想，来解决此问题，具体工作如下： 快速重构的思想，就是在存在各种干扰(例如大气扰动、电磁干扰、发射系统偏差)的情况下，利用已经得到的飞行轨道以及控制规律，快速的重新构造出一条新的满足约束的轨道。 接着给出两种快速重构算法，基于状态量规划的快速重构方法和基于状态量提前修正的快速重构算法。并使用后面一种方法进行了仿真。 本文初步实现了基于状态量提前修正快速重构的算法，但是重构对控制量要求很高，可以通过找到修正权系数对控制量的影响来改进此算法。