德国研制Shefex-2飞行器自主飞行控制系统
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
到飞行器 中作进一 步的试验 。
（ 云翔 杨 供稿 ）
器将于 ２ １ ０ １年 ３ 月在澳大 利亚伍 默拉发射 场进行Hale Waihona Puke Baidu首次 飞行试验 。
Ｓｅ ｘ２ ｈｆ ． 将使用 自主 飞行 控制系 统返 回地 而 。 ｅ
这种 自主飞行控 制系统 为鸭式控 制系统 （ａａ ｎ ｏｓｓ ｍ） ｃｎｒｃ ｌ ｌ ｔ ， ｄ ｏ ｒ ｅ ｙ 能 够像 飞机 的控 制面一 样 自主调整 飞行器 的位置和 流动条 件 ， 其核
版 社 ０ １ ２０ ．
以控制 导弹 在全 弹道 内稳 定 飞行 。图 ５为所 设计 的 自
德 国研 制 Ｓ ｅｅ 一 行 器 自 主 飞 行 控 制 系 统 ｈｆｘ２飞
德 国航 空航天 中心 （ Ｌ Ｄ Ｒ）研 制 的 Ｓｅｅ－ 高超声速试 验飞行 ｈｆｘ ２
心是 在 Ｓ ｅ ｘ２ 前部尖 缘设 计 的鸭式控 制面 。 目前，Ｄ Ｒ 已完 成 ｈｆ － ｅ Ｌ Ｓｅｅ－ ｈｆ ２飞行器 自 飞行控制 系统 的地面 试验 ， ｘ 主 正准 备将 子模块 集成
外 部扰 动对 系统 的影 响 ， 系统具 有更 高 的控 制精 度 、 使
Ｓ ｌｔ ］￣ｌ ＇ ｓ Ｊ
更 强 的鲁 棒性 、更 好 的 实时性 以及 处 理参 数不 确定 性 的能 力 。导弹 在整 个 飞行 过程 中 ，无 需切 换 自动驾 驶 仪 的增 益 ，就 可 以实 现稳 定飞 行 且满 足一 定 的性能 指
ｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ，ｍｕ ｉ ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ｒ ｓ ｎ ｄ ｒｘｍａ ｉ ｅｓｓ ］ ｒ ｓ ｍａ ｏ ｓ ａ ｏ ｉ ｌｐ ｃ ｉ ｓｍｉ ｍ ，ａ ａ ｉ ｔ ｎ ｒｅ［ ． ｔ ｌ ａｖ ｏ ｏ ｅ ｖ Ｊ
Ｉ Ｅ ｒ ｓｃｉ ｓ ｎ ｔｍａｉ Ｃ ｎｒ ｌ１ ８ ， Ｃ ２ （） Ｅ Ｅ Ｔ ａ ａ ｔ ｎ ｏ ｔ ｏ ｔ ， Ａ 一 ６２． ｎ ｏ ｏ Ａｕ ｃ ｏ ９１
行中 ， 空船 ２号将 由白骑 士 ２ 太 喷气 式飞机携 带至空 中高空释放 ， 随
后依靠 自身动力装 置进入太 空 。８ １ 月 ９日的试 飞是 白骑士 ２自２０ ０８ 年 开始试 飞 以来 的第 ３ 次 试飞 目 ，搭乘 太空船 ２ 旅游的 费用 ７ 前 号
为每人 ２ 万 美元 ，迄今 已有 ３０ ０ ３ 余人 预定 。 （ 晓芳 解 供稿 ）
太 空 船 ２号 载 机 试 飞 时 意 外 受损
２１ ８ １ ００年 月 ９曰， 用亚轨 道太空旅游 飞行器 太空船 ２号 的载 商 机 白骑士 ２ 试飞 中意外受损 ， 在 最后 降落在加 利福尼 亚州 的莫哈维航
天发 射场 。
按照计划，太空船 ２号将于 ２ １ 年开始商业太空旅游。实际飞 ０２
图 ５
综 合 自动 驾 驶 仪 时 的 过 载 阶 跃 响 应
Ｄ ｙｅＪ Ａ ａ ｓ ｆｆ ｄ ａｋ ｓ ｓ ｍ ｉ ｔ ｃｕｅ ｎ ｅ ａ ｔ ｓＣ ． ｏｌ Ｃ． ｎ ｌ ｉ ｏ ｅ ｂ ｃ ｔ ｓｗ ｔ ｓ ｕ ｔｒｄｕ ｃｎ ｉ ｉ 【 ］ ｙｓ ｅ ｙｅ ｈ ｒ ｎｅ Ｉ Ｅ ｒｃ ｅ ｉｇ ａ １ ８ ． ２ （ ）２ ５２ ０ Ｅ Ｅ Ｐ ｏ ｅｄｎ ｓ ｎＤ． ９ ２ １ ９６： ４ —５ ． Ｐ
釜 塑
３ 仿 真 结 果
生笠 茎王 佥 堕窒曼弹自 边驾驶仪设计
３ ７
动 驾驶 仪条 件 下 ４个特 征 点 的过 载 阶跃 响应 ，可 以看
出 ，在不 同特 征 点下 ，实现 输 出过 载对 指令 过载 的 良 好 跟 踪 ，其 上升 时 间 、调节 时 间及超 调 都很 小 ，完全 满 足 设计要 求 。
飞行器制 造商斯凯 尔德复合 材料 公司对此事 发表 了简短声 明， 声
明中称飞机 受损是 小事 件 ， 且无 人员伤亡 。目前 ， 国联邦航 空局正 美 在对 该 事件展 开调 查，其 发言 人称 受损 的部分 是飞机 的左 侧主 起落 架， 飞机其他 部位是否 受损 尚不明确 。
从 图 ４可 以看 出 ，基 于特 征 点Ｉ Ⅱ设计 的 Ｐ Ｄ 自动 Ｉ 驾驶 仪， 仅在 特征 点Ｉ 处满 足设 计要 求 ，当模 型参 数变 Ｉ Ｉ 化 时 ，其 控 制精 度很 差 ，存 在着 较 大 的稳 态误 差 ，难
钱 杏芳 ．导弹 行力 学［ ． 京：北 京理 工大学 ｔ Ｍ社 ， ０ ０ Ｍ】 北 Ｐ ， ２０ ． 建华 ． 棒 控制 理 论在倾 斜 转 弯导 弹 中的应 用 【 ．北 京：国防工 业 出 鲁 Ｍ］
标。
参
考
文
献
陈 佳实 ． 弹制 导控 制系统 分析 与设 计［ ． 京 ： 导 Ｍ］ 北 宇航 出版 社， ９９ １８．
Ｚ ｍｅ Ｇ． Ｆ ｅ ｂ ｃ ａ ｄ ｏ ｔ ａ ｓ ｎ ｉ ｖ ｔ ａ ｓ ｅｄａｋ ｎ ｐｉ ｌ ｅ ｓ ｉｉ ｍ ｔ ｙ： ｍｏ ｅ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｄ ｌ ｅ ｅｅ ｃ ，
前 面 基 于一 个特 征 点弹 体 名 义模 型 ，通 过双 回 路 控 制方法 设 计 了防 空 导弹 俯仰 通 道 的 综合 自动 驾 驶 仪 ，下面 在 飞行 包 线范 围 内不 同特 征 点 飞行 条件 下 ， 对所 设计 的 自动 驾驶 仪进 行 仿真分 析 。
４ 结 论 本 文通 过 分析 导 弹模 型 的不确 定 性 因素 ，建立 了 导 弹 的状态 空 间数 学 模型 ，采 用双 回路设 计思 想 ，基 于 某 一特 征 点飞 行条 件 下 的名义 模 型 ，利用 综合 方 法 对 自动驾驶 仪进 行 了设计 。 真表 明 ， 仿 与传 统 的 ＰＤ Ｉ 控 制器 相 比， 综合 设 计方 法 减小 了参 数 不确 定性 和
（ 云翔 杨 供稿 ）
器将于 ２ １ ０ １年 ３ 月在澳大 利亚伍 默拉发射 场进行Hale Waihona Puke Baidu首次 飞行试验 。
Ｓｅ ｘ２ ｈｆ ． 将使用 自主 飞行 控制系 统返 回地 而 。 ｅ
这种 自主飞行控 制系统 为鸭式控 制系统 （ａａ ｎ ｏｓｓ ｍ） ｃｎｒｃ ｌ ｌ ｔ ， ｄ ｏ ｒ ｅ ｙ 能 够像 飞机 的控 制面一 样 自主调整 飞行器 的位置和 流动条 件 ， 其核
版 社 ０ １ ２０ ．
以控制 导弹 在全 弹道 内稳 定 飞行 。图 ５为所 设计 的 自
德 国研 制 Ｓ ｅｅ 一 行 器 自 主 飞 行 控 制 系 统 ｈｆｘ２飞
德 国航 空航天 中心 （ Ｌ Ｄ Ｒ）研 制 的 Ｓｅｅ－ 高超声速试 验飞行 ｈｆｘ ２
心是 在 Ｓ ｅ ｘ２ 前部尖 缘设 计 的鸭式控 制面 。 目前，Ｄ Ｒ 已完 成 ｈｆ － ｅ Ｌ Ｓｅｅ－ ｈｆ ２飞行器 自 飞行控制 系统 的地面 试验 ， ｘ 主 正准 备将 子模块 集成
外 部扰 动对 系统 的影 响 ， 系统具 有更 高 的控 制精 度 、 使
Ｓ ｌｔ ］￣ｌ ＇ ｓ Ｊ
更 强 的鲁 棒性 、更 好 的 实时性 以及 处 理参 数不 确定 性 的能 力 。导弹 在整 个 飞行 过程 中 ，无 需切 换 自动驾 驶 仪 的增 益 ，就 可 以实 现稳 定飞 行 且满 足一 定 的性能 指
ｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ，ｍｕ ｉ ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ｒ ｓ ｎ ｄ ｒｘｍａ ｉ ｅｓｓ ］ ｒ ｓ ｍａ ｏ ｓ ａ ｏ ｉ ｌｐ ｃ ｉ ｓｍｉ ｍ ，ａ ａ ｉ ｔ ｎ ｒｅ［ ． ｔ ｌ ａｖ ｏ ｏ ｅ ｖ Ｊ
Ｉ Ｅ ｒ ｓｃｉ ｓ ｎ ｔｍａｉ Ｃ ｎｒ ｌ１ ８ ， Ｃ ２ （） Ｅ Ｅ Ｔ ａ ａ ｔ ｎ ｏ ｔ ｏ ｔ ， Ａ 一 ６２． ｎ ｏ ｏ Ａｕ ｃ ｏ ９１
行中 ， 空船 ２号将 由白骑 士 ２ 太 喷气 式飞机携 带至空 中高空释放 ， 随
后依靠 自身动力装 置进入太 空 。８ １ 月 ９日的试 飞是 白骑士 ２自２０ ０８ 年 开始试 飞 以来 的第 ３ 次 试飞 目 ，搭乘 太空船 ２ 旅游的 费用 ７ 前 号
为每人 ２ 万 美元 ，迄今 已有 ３０ ０ ３ 余人 预定 。 （ 晓芳 解 供稿 ）
太 空 船 ２号 载 机 试 飞 时 意 外 受损
２１ ８ １ ００年 月 ９曰， 用亚轨 道太空旅游 飞行器 太空船 ２号 的载 商 机 白骑士 ２ 试飞 中意外受损 ， 在 最后 降落在加 利福尼 亚州 的莫哈维航
天发 射场 。
按照计划，太空船 ２号将于 ２ １ 年开始商业太空旅游。实际飞 ０２
图 ５
综 合 自动 驾 驶 仪 时 的 过 载 阶 跃 响 应
Ｄ ｙｅＪ Ａ ａ ｓ ｆｆ ｄ ａｋ ｓ ｓ ｍ ｉ ｔ ｃｕｅ ｎ ｅ ａ ｔ ｓＣ ． ｏｌ Ｃ． ｎ ｌ ｉ ｏ ｅ ｂ ｃ ｔ ｓｗ ｔ ｓ ｕ ｔｒｄｕ ｃｎ ｉ ｉ 【 ］ ｙｓ ｅ ｙｅ ｈ ｒ ｎｅ Ｉ Ｅ ｒｃ ｅ ｉｇ ａ １ ８ ． ２ （ ）２ ５２ ０ Ｅ Ｅ Ｐ ｏ ｅｄｎ ｓ ｎＤ． ９ ２ １ ９６： ４ —５ ． Ｐ
釜 塑
３ 仿 真 结 果
生笠 茎王 佥 堕窒曼弹自 边驾驶仪设计
３ ７
动 驾驶 仪条 件 下 ４个特 征 点 的过 载 阶跃 响应 ，可 以看
出 ，在不 同特 征 点下 ，实现 输 出过 载对 指令 过载 的 良 好 跟 踪 ，其 上升 时 间 、调节 时 间及超 调 都很 小 ，完全 满 足 设计要 求 。
飞行器制 造商斯凯 尔德复合 材料 公司对此事 发表 了简短声 明， 声
明中称飞机 受损是 小事 件 ， 且无 人员伤亡 。目前 ， 国联邦航 空局正 美 在对 该 事件展 开调 查，其 发言 人称 受损 的部分 是飞机 的左 侧主 起落 架， 飞机其他 部位是否 受损 尚不明确 。
从 图 ４可 以看 出 ，基 于特 征 点Ｉ Ⅱ设计 的 Ｐ Ｄ 自动 Ｉ 驾驶 仪， 仅在 特征 点Ｉ 处满 足设 计要 求 ，当模 型参 数变 Ｉ Ｉ 化 时 ，其 控 制精 度很 差 ，存 在着 较 大 的稳 态误 差 ，难
钱 杏芳 ．导弹 行力 学［ ． 京：北 京理 工大学 ｔ Ｍ社 ， ０ ０ Ｍ】 北 Ｐ ， ２０ ． 建华 ． 棒 控制 理 论在倾 斜 转 弯导 弹 中的应 用 【 ．北 京：国防工 业 出 鲁 Ｍ］
标。
参
考
文
献
陈 佳实 ． 弹制 导控 制系统 分析 与设 计［ ． 京 ： 导 Ｍ］ 北 宇航 出版 社， ９９ １８．
Ｚ ｍｅ Ｇ． Ｆ ｅ ｂ ｃ ａ ｄ ｏ ｔ ａ ｓ ｎ ｉ ｖ ｔ ａ ｓ ｅｄａｋ ｎ ｐｉ ｌ ｅ ｓ ｉｉ ｍ ｔ ｙ： ｍｏ ｅ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｄ ｌ ｅ ｅｅ ｃ ，
前 面 基 于一 个特 征 点弹 体 名 义模 型 ，通 过双 回 路 控 制方法 设 计 了防 空 导弹 俯仰 通 道 的 综合 自动 驾 驶 仪 ，下面 在 飞行 包 线范 围 内不 同特 征 点 飞行 条件 下 ， 对所 设计 的 自动 驾驶 仪进 行 仿真分 析 。
４ 结 论 本 文通 过 分析 导 弹模 型 的不确 定 性 因素 ，建立 了 导 弹 的状态 空 间数 学 模型 ，采 用双 回路设 计思 想 ，基 于 某 一特 征 点飞 行条 件 下 的名义 模 型 ，利用 综合 方 法 对 自动驾驶 仪进 行 了设计 。 真表 明 ， 仿 与传 统 的 ＰＤ Ｉ 控 制器 相 比， 综合 设 计方 法 减小 了参 数 不确 定性 和