[發(fā)明專利]基于動壓補償?shù)那蜉d無人機系統(tǒng)投放段制導律設計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010824478.1
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111984023A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 閆曉鵬;張子健;周禮洋;戶艷鵬;馬曉平
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

1.一種基于動壓補償?shù)那蜉d無人機系統(tǒng)投放段制導律設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、標準動壓生成器在線生成不同海拔高度處的標準動壓值輸出給標準動壓比較器；

步驟2、標準動壓比較器解算當前時刻的動壓與標準動壓的比值作為動壓補償器的輸入；

步驟3、動壓補償器將輸入值按照預定規(guī)則處理后作為前饋項輸入給制導指令生成器；

步驟4、制導指令生成器將動壓補償器的輸入值疊加后生成制導指令輸出給姿態(tài)控制器。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于動壓補償?shù)那蜉d無人機系統(tǒng)投放段制導律設計方法，其特征在于，所述步驟1中：

所述的標準動壓生成器，根據(jù)當前海拔高度、當前馬赫數(shù)在線計算無人機處于目標過載值時的配平攻角，由配平攻角插值得出處于目標過載時的升力系數(shù)值，由升力系數(shù)值和目標過載值計算出當前海拔高度處的標準動壓，作為基準量輸出給動壓補償器。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于動壓補償?shù)那蜉d無人機系統(tǒng)投放段制導律設計方法，其特征在于，所述步驟2中：

所述的標準動壓比較器解算當前時刻的動壓值和該海拔高度處的標準動壓的比值，作為當前時刻的給定值輸出給動壓補償器。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于動壓補償?shù)那蜉d無人機系統(tǒng)投放段制導律設計方法，其特征在于，所述步驟3中：

動壓補償器根據(jù)預定規(guī)則將標準動壓比較器輸出的值分段處理后輸出給制導指令生成器。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于動壓補償?shù)那蜉d無人機系統(tǒng)投放段制導律設計方法，其特征在于：

所述的預定規(guī)則指的是動壓補償器按照接收的比值先劃分為大于等于1和大于0小于1個兩個區(qū)間，在每個區(qū)間內(nèi)根據(jù)無人機過載性能，在當前時刻過載大于目標過載的區(qū)間內(nèi)選擇若干分段點，對每個分段區(qū)間內(nèi)的數(shù)值分別處理后作為補償項輸出給制導指令生成器。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于動壓補償?shù)那蜉d無人機系統(tǒng)投放段制導律設計方法，其特征在于，所述步驟4包括：

所述的制導指令生成器結合動壓補償器的輸入值和當前時刻解算的制導指令，將兩者的和作為新的制導指令輸出給姿態(tài)控制器，更新后的制導指令形式如下：

θ_g＝θ_g0+Q_i

其中，θ_g為更新后的制導指令值，θ_g0為原始的該時刻的制導指令值，Q_i為當前時刻的動壓補償器的輸出。

7.根據(jù)權利要求1所述的基于動壓補償?shù)那蜉d無人機系統(tǒng)投放段制導律設計方法，其特征在于，所述步驟3中：

所述的動壓補償器采用如下設計形式：

其中，Q為當前時刻的動壓值，為大于0的有理數(shù)，為標準動壓生成器輸出的標準動壓值，為大于0的有理數(shù)，該數(shù)值隨海拔高度的變化而變化，u為當前時刻的動壓與標準動壓的比值，為大于0的有理數(shù)；l為劃分的階段數(shù)，i為當前階段值，l和i均為大于等于1的正整數(shù)，n_i為當前分段區(qū)間內(nèi)u值的右邊界數(shù)值，為大于0的有理數(shù)；n_i-1為當前分段區(qū)間的左邊界值，也是上一個分段區(qū)間的右邊界數(shù)值，為大于等于0的有理數(shù)；其中n₀等于0；K_i為u值當前分段區(qū)間的系數(shù)，K_i-1為上一個分段區(qū)間的系數(shù)，K_i-1和K_i的值均為有理數(shù)，當u值大于0小于1時，K_i為大于0的有理數(shù)，當u值大于等于1時，K_i為小于0的有理數(shù)，K₀等于0。