火星大气进入段侧向预测校正制导律设计 - bob手机在线登陆

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

x 关闭永久关闭

火星大气进入段侧向预测校正制导律设计

龙嘉腾,高艾,崔平远

文章导航> 深空探测学报(中英文）> 2016> 3(2): 145-149,180

龙嘉腾, 高艾, 崔平远. 火星大气进入段侧向预测校正制导律设计[J]. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(2): 145-149,180. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

引用本文:

龙嘉腾, 高艾, 崔平远. 火星大气进入段侧向预测校正制导律设计[J]. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(2): 145-149,180.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

LONG Jiateng, GAO Ai, CUI Pingyuan. Lateral Predictive Guidance for Mars Atmospheric Entry[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(2): 145-149,180. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

Citation:

LONG Jiateng, GAO Ai, CUI Pingyuan. Lateral Predictive Guidance for Mars Atmospheric Entry[J].Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(2): 145-149,180.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

火星大气进入段侧向预测校正制导律设计

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

bob手机在线登陆宇航学院, 北京 100081;深空自主导航与控制工信部重点实验室, 北京 100081;飞行器动力学与控制教育部重点实验室, 北京 100081

Lateral Predictive Guidance for Mars Atmospheric Entry

School of Aerospace Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;Key Laboratory of Autonomous Navigation and Control for Deep Space Exploration, Ministry of Industry and Information Technology, Beijing 100081, China;Key Laboratory of Dynamics and Control of Flight Vehicle, Ministry of Education, Beijing 100081, China

摘要:火星大气进入段预测校正制导方法通常采用误差走廊来约束侧向运动,该方法只能满足侧向运动的末端约束,而无法实现对侧向运动过程约束的满足。将预测制导的方法引入侧向制导律设计中,该方法无需离线规划误差走廊,而是根据侧向运动中的相关约束,在线计算倾侧角反转时刻,从而同时满足侧向运动的末端约束与过程约束,并能够克服采用误差走廊可能导致的飞行器因频繁反转机动而使燃料过快消耗的问题。仿真结果表明:该侧向预测制导律不仅能满足开伞位置精度,同时也能实现对进入轨迹侧向运动的灵活规划。
- 火星大气进入段/
- 预测校正制导律/
- 侧向运动
Abstract:The state-of-the-art Mars atmospheric entry predictive guidance method focuses on dealing with the longitudinal motion, while the lateral motion is always regulated by the error threshold with bank angle reversal. Such lateral logic strictly limits the lateral motion. In view of this problem, a lateral predictive guidance method for Mars atmospheric entry is put forward, in which the guidance command is generated on board according to the constraints of lateral motion without planning the error threshold. Such a method can avoid the problem of reversing frequently in the method of planning relevant threshold. Numerical simulation illustrates that the lateral predictive guidance method can satisfy the position accuracy of parachute deployment. At the same time, it can also achieve the design flexibility of entry trajectory lateral motion.
- Mars atmospheric entry/
- predictive guidance/
- lateral motion

[1]	崔平远,乔栋,朱圣英,等. 行星着陆探测中的动力学与控制研究进展[J]. 航天器环境工程,2014,31(01):1-8.Cui P Y,Qiao D,Zhu S Y,et al. Research progress of dynamics and control for planetary landing[J]. Spacecraft Environment Engineering,2014,31(01):1-8.
[2]	Mendeck G F,Mcgrew L C. Entry guidance design and postflight performance for 2011 Mars science laboratory mission[J]. Journal of Spacecraft & Rockets,2014,51(4):1094-1105.
[3]	崔平远,胡海静,朱圣英. 火星精确着陆制导问题分析与展望[J]. 宇航学报,2014,35(3):245-253.Cui P Y,Hu H J,Zhu S Y. Analysis and prospect of guidance aspects for mars precision landing[J]. Journal of Astronautics,2014,35(3):245-253.
[4]	Lu P. Entry guidance:A unified method[J]. Journal of Guidance,Control,and Dynamics,2014,37(3):713-728.
[5]	Kluever C. Entry guidance performance for Mars precision landing[J]. Journal of Guidance,Control,and Dynamics,2008,31(6):1537-1544.
[6]	夏元清,沈刚辉,孙浩然,等. 火星探测器进入段预测校正制导方法[J]. 深空探测学报,2015,2(4):338-344.Xia Y Q,Shen G H,Sun H R,et al. Mars entry guidance based on predicted corrector algorithm[J]. Journal of Deep Space Exploration,2015,2(4):338-344.
[7]	赵振华,杨俊,李世华,等. 基于阻力跟踪的火星大气进入段非线性预测制导律设计[J]. 深空探测学报,2015,2(2):137-143.Zhao Z H,Yang J,Li S H,et al. Drag-based nonlinear predictive guidance law for mars entry[J]. Journal of Deep Space Exploration,2015,2(2):137-143.
[8]	Kozynchenko A I. Analysis of predictive entry guidance for a Mars lander under high model uncertainties[J]. Acta Astronautica,2011(68):121-132.
[9]	Brunner C W,Lu P. Skip entry trajectory planning and guidance[J]. Journal of Guidance,Control,and Dynamics,2008,31(5):1210-1219.
[10]	Lu P. Predictor-corrector entry guidance for low-lifting vehicles[J]. Journal of Guidance,Control,and Dynamics,2008,31(4):1067-1075.
[11]	Yu Z S,Cui P Y,Zhu S Y. Observability-based beacon configuration optimization for Mars entry navigation[J]. Journal of Guidance Control and Dynamics,2015,38(4):643-650.
[12]	Yu Z S,Cui P Y,Zhu S Y. On the observability of Mars entry navigation using radiometric measurements[J]. Advances in Space Research,2014,54(8):1513-1524.
[13]	Vinh N X,Busemann A,Culp R D. Hypersonic and planetary entry flight mechanics[M]. Michigan:The University of Michigan Press,1980.
[14]	Press H W,Teukolsky A S,Vetterling T W,et al. Numerical recipes:the art of science computing(Third Edition)[M]. Cambridge:Cambridge University Press,2007.

[1]	王棒, 徐瑞, 李朝玉, 高越.小天体表面探测器弹跳运动与路径规划. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(4): 447-454.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20220042
[2]	郑惠欣, 彭玉明, 王伟, 谢攀, 陆希, 李海洋, 陈晓.深空高速撞击的变系数末制导律设计方法. 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(5): 511-518.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20200095
[3]	滕锐, 韩宏伟, 乔栋.火星探测最优离轨制导方法研究. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(2): 184-190.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190315001
[4]	郝万宏, 董光亮, 李海涛, 王宏, 樊敏, 周欢, 徐得珍.火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(5): 426-434.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.004
[5]	李建军, 王大轶.摄动因素对火星环绕段轨道长期影响研究. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(1): 77-81.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.012
[6]	许允斗, 刘文兰, 陈亮亮, 姚建涛, 赵永生, 朱佳龙.一种新型可展组合单元的自由度与运动学分析. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(4): 333-339.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.004
[7]	邓剑峰, 高艾, 崔平远.基于改进多模型的火星大气进入自适应估计方法. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(6): 535-543,551.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.06.006
[8]	郭敏文, 李茂登, 黄翔宇, 王大轶.非一致终端约束下火星大气进入段制导律设计. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(2): 184-189.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.013
[9]	宁晓琳, 李卓, 黄盼盼, 杨雨青, 刘刚, 房建成.火星探测器捕获段自适应卡尔曼滤波方法. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(3): 237-245.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.03.007
[10]	陈晓, 尤伟, 黄庆龙.火星探测巡航段天文自主导航方法研究. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(3): 214-218.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.03.003
[11]	王汀, 郭延宁, 张瑶, 马广富.基于模型预测控制的多约束火星精确着陆制导律研究. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(4): 377-383.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.010
[12]	闫晓鹏, 孙海滨, 郭雷.火星着陆器的大气进入段有限时间抗干扰制导律设计. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 61-67.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.010
[13]	梁常春, 孙鹏飞, 王耀兵, 危清清, 姜水清.行星采样柔性机械臂运动规划研究. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(1): 27-33.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.01.004
[14]	秦同, 朱圣英, 崔平远.火星软着陆能量最优制导律转移能力分析. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(3): 218-223.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.005
[15]	傅惠民, 娄泰山, 肖强.火星进入段探测器自校准状态估计. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(3): 224-228.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.006
[16]	夏元清, 沈刚辉, 孙浩然, 周鎏宇.火星探测器进入段预测校正制导方法. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(4): 338-344.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.04.007
[17]	赵振华, 杨俊, 李世华, 郭雷.基于阻力跟踪的火星大气进入段非线性预测制导律设计. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(2): 137-143.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.006
[18]	秦同, 王硕, 高艾, 朱圣英, 崔平远.一种火星大气密度三维解析模型. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 117-122.
[19]	侯建文, 周杰.“火星科学实验室”巡航段导航、制导与控制. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 110-116.
[20]	吴超, 赵振华, 杨俊, 李世华, 郭雷.基于约束预测控制的火星大气进入轨迹跟踪. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 128-133.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数:2181
HTML全文浏览量:33
PDF下载量:1394
被引次数:0

火星大气进入段侧向预测校正制导律设计

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

bob手机在线登陆宇航学院, 北京 100081;深空自主导航与控制工信部重点实验室, 北京 100081;飞行器动力学与控制教育部重点实验室, 北京 100081

收稿日期:2015-12-30
修回日期:2016-03-01

关键词:

火星大气进入段/

预测校正制导律/

摘要:火星大气进入段预测校正制导方法通常采用误差走廊来约束侧向运动,该方法只能满足侧向运动的末端约束,而无法实现对侧向运动过程约束的满足。将预测制导的方法引入侧向制导律设计中,该方法无需离线规划误差走廊,而是根据侧向运动中的相关约束,在线计算倾侧角反转时刻,从而同时满足侧向运动的末端约束与过程约束,并能够克服采用误差走廊可能导致的飞行器因频繁反转机动而使燃料过快消耗的问题。仿真结果表明:该侧向预测制导律不仅能满足开伞位置精度,同时也能实现对进入轨迹侧向运动的灵活规划。

English Abstract

龙嘉腾, 高艾, 崔平远. 火星大气进入段侧向预测校正制导律设计[J]. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(2): 145-149,180. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

引用本文:

龙嘉腾, 高艾, 崔平远. 火星大气进入段侧向预测校正制导律设计[J]. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(2): 145-149,180.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

LONG Jiateng, GAO Ai, CUI Pingyuan. Lateral Predictive Guidance for Mars Atmospheric Entry[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(2): 145-149,180. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

Citation:

LONG Jiateng, GAO Ai, CUI Pingyuan. Lateral Predictive Guidance for Mars Atmospheric Entry[J].Journal of Deep Space Exploration, 2016, 3(2): 145-149,180.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.008

全文HTML

参考文献 (14)

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回