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[發(fā)明專利]一種高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)切換方法及系統(tǒng)有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202110774110.3 申請日: 2021-07-08
公開(公告)號: CN113467509B 公開(公告)日: 2023-08-29
發(fā)明(設(shè)計)人: 蔡光斌;徐慧;李欣;肖永強(qiáng);楊小岡;楊波;席建祥 申請(專利權(quán))人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
主分類號: G05D1/10 分類號: G05D1/10
代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491 代理人: 張國棟
地址: 710025 *** 國省代碼: 陜西;61
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 高精度 高效率 飛行器 軌跡 優(yōu)化 制導(dǎo) 切換 方法 系統(tǒng)
【權(quán)利要求書】:

1.一種高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)切換系統(tǒng),其特征在于,所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)切換系統(tǒng)包括:

數(shù)據(jù)獲取模塊,與中央控制模塊連接,用于通過數(shù)據(jù)獲取設(shè)備獲取所述高精度高效率飛行器信息;

數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊,與中央控制模塊連接,用于通過數(shù)據(jù)預(yù)處理程序?qū)Λ@取的高精度高效率飛行器信息進(jìn)行預(yù)處理;

中央控制模塊,與數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、優(yōu)化區(qū)域界定模塊、軌跡優(yōu)化模型構(gòu)建模塊、初始化模塊、軌跡優(yōu)化模塊、制導(dǎo)切換模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、更新顯示模塊連接,用于通過中央處理器協(xié)調(diào)控制所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)切換系統(tǒng)各個模塊的正常運(yùn)行;

優(yōu)化區(qū)域界定模塊,與中央控制模塊連接,用于通過區(qū)域界定程序?qū)Ω呔雀咝曙w行器的軌跡優(yōu)化區(qū)域進(jìn)行界定;

軌跡優(yōu)化模型構(gòu)建模塊,與中央控制模塊連接,用于通過模型構(gòu)建程序進(jìn)行所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化模型的構(gòu)建;

初始化模塊,與中央控制模塊連接,用于通過初始化程序?qū)λ龈呔雀咝曙w行器軌跡優(yōu)化過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化處理;

軌跡優(yōu)化模塊,與中央控制模塊連接,用于通過軌跡優(yōu)化程序利用構(gòu)建得到的所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化模型進(jìn)行飛行器軌跡優(yōu)化處理;

制導(dǎo)切換模塊,與中央控制模塊連接,用于通過制導(dǎo)切換成對所述高精度高效率飛行器進(jìn)行制導(dǎo)切換處理;

數(shù)據(jù)存儲模塊,與中央控制模塊連接,用于通過存儲器存儲獲取的所述高精度高效率飛行器信息、數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果、優(yōu)化區(qū)域界定結(jié)果、飛行器軌跡優(yōu)化模型、初始化處理信息、軌跡優(yōu)化結(jié)果以及制導(dǎo)切換結(jié)果;

更新顯示模塊,與中央控制模塊連接,用于通過顯示器對獲取的所述高精度高效率飛行器信息、數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果、優(yōu)化區(qū)域界定結(jié)果、飛行器軌跡優(yōu)化模型、初始化處理信息、軌跡優(yōu)化結(jié)果以及制導(dǎo)切換結(jié)果的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行更新顯示。

2.如權(quán)利要求1所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)切換系統(tǒng),其特征在于,數(shù)據(jù)獲取模塊中,所述高精度高效率飛行器信息,包括所述高精度高效率飛行器當(dāng)前的海拔高度、速度、飛行航道傾角以及飛行水平距離狀態(tài)信息。

3.如權(quán)利要求1所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)切換系統(tǒng),其特征在于,優(yōu)化區(qū)域界定模塊中,所述通過區(qū)域界定程序?qū)Ω呔雀咝曙w行器的軌跡優(yōu)化區(qū)域進(jìn)行界定,包括:

(1)確定高精度高效率飛行器飛行路線交匯處的軌跡優(yōu)化區(qū)域范圍;

(2)根據(jù)飛行器的軌跡優(yōu)化區(qū)域確定連接區(qū)域的軌跡優(yōu)化區(qū)域范圍;

(3)根據(jù)飛行器交匯處的軌跡優(yōu)化區(qū)域范圍和連接區(qū)域的軌跡優(yōu)化區(qū)域范圍,確定飛行器軌跡優(yōu)化區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域尺寸。

4.如權(quán)利要求3所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)切換系統(tǒng),其特征在于,所述飛行器飛行路線交匯處的控制區(qū)域長度均為Dc,交織區(qū)是邊長為d1的正方形,則合流區(qū)是邊長為d1/2的正方形,設(shè)定飛行器的軌跡優(yōu)化區(qū)域總長度為D,則連接區(qū)域的長度為D-2Dc-3d1/2。

5.如權(quán)利要求1所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)切換系統(tǒng),其特征在于,軌跡優(yōu)化模塊中,所述通過軌跡優(yōu)化程序利用構(gòu)建得到的所述高精度高效率飛行器軌跡優(yōu)化模型進(jìn)行飛行器軌跡優(yōu)化處理,包括:

(1)在自適應(yīng)軌跡優(yōu)化控制器中輸入對應(yīng)于該飛行器的約束條件;

(2)高超聲速飛行器進(jìn)入再入段后,開啟飛行器傳感器,得到高超聲速飛行器當(dāng)前的海拔高度、速度、飛行航道傾角和飛行水平距離狀態(tài)信息;

(3)自適應(yīng)軌跡優(yōu)化控制器根據(jù)設(shè)定的海拔高度、速度、飛行航道傾角要求執(zhí)行內(nèi)部的自適應(yīng)優(yōu)化算法,得到使高超聲速飛行器水平飛行距離最長的軌跡優(yōu)化控制策略。

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3、專利數(shù)據(jù)每周兩次同步更新,支持Adobe PDF格式;

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