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公开(公告)号：CN118689253A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410687633.8
申请日：2024-05-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D13/62
Abstract: 本发明属于航空航天技术领域，具体公开了一种超声速飞行器横向解耦补偿控制方法，包括设计飞行器滚转通道控制系统，并计算滚转通道控制指令δxc1；计算解耦补偿增益；根据滚转通道控制指令δxc1和解耦补偿增益，计算解耦补偿控制指令δΔx，并进行在线修正，得到修正后的滚转通道控制指令δxc完成解耦补偿。超声速飞行器在攻角和偏航舵偏角带来的操纵耦合的情况下，通过设计指令生成器，在线修正滚转通道控制指令，来抑制飞行器持续大过载机动过程中的横侧向操纵耦合，确保机动过程中飞行安全，工作方式简洁可靠，指令修正方法易操作且效果明显。解决了超声速飞行器在滚转通道受到较大的耦合干扰时，滚转通道无法保持控制稳定的问题。
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公开(公告)号：CN118468431A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410549416.2
申请日：2024-05-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , B64D45/00 , G06F30/20 , G06F119/14 , G06F113/28
Abstract: 本申请公开了一种飞行器推阻特性辨识方法，利用飞行器在定高定速巡航阶段进行当量比测试，通过推阻的变化量得到推力偏差，进而利用推力偏差求解得到轴向力偏差，即推阻特性可以感知出来，实现了推阻特性的辨识，为飞行器的性能提升提供了理论依据与前提条件，也是支撑飞行器弹道在线规划和自主决策、实现智能化的前提条件。
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公开(公告)号：CN118466545A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410687619.8
申请日：2024-05-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/46 , G05D109/28
Abstract: 本发明公开了一种超声速飞行器变高轨迹的在线快速规划方法，涉及航天领域，按照超声速飞行器的巡航高度范围，设定若干间隔高度的目标巡航高度作为一个飞行剖面，设计弹道指令，形成覆盖整个飞行高度的轨迹数据库；将轨迹数据库内每个飞行剖面下的目标巡航高度都进行归一化高度处理，得到归一化高度下的新轨迹数据库；当超声速飞行器接收到目标巡航高度指令后，开始调用新轨迹数据库，得到在该目标巡航高度下，弹道指令在归一化高度下的弹道指令数据；根据所需、达到的目标巡航高度与新轨迹数据库中相邻两个巡航高度间的权重关系，得到高度变化系数。本发明解决了现有方法无法实现快速并准确地为超声速飞行器在线生成出变高的弹道指令的问题。
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公开(公告)号：CN118816901A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410801855.8
申请日：2024-06-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C21/24 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种超声速飞行器耗油量不变下的航程轨迹设计方法，属于航天领域，包括以下步骤：建立超声速飞行器的动力学模型，根据超声速飞行器的动力学模型得到质心运动方程；选取质量为质心运动方程的新自变量，得到飞行器新的动力学方程；设计初始的基准弹道；利用基准弹道作为初值解，对飞行器新的动力学方程进行凸化处理和离散化处理，并根据处理结果，进行凸化求解；判断求解结果是否收敛，若是，则得到耗油量不变下航程最远爬升轨迹曲线；否则，返回至重新设置基准弹道。本发明提供的一种超声速飞行器耗油量不变下的航程轨迹设计方法解决了轨迹规划问题的过于复杂，难度大的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118468432A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410549471.1
申请日：2024-05-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G05B13/04 , G06F30/20 , G06F119/14 , G06F119/12
Abstract: 本发明公开了一种基于燃油流量预测结果的最优巡航弹道决策方法，包括：S1、给定导弹巡航高度范围，并按照预定间隔选取不同高度；S2、在巡航高度范围内，利用牛顿迭代法计算导弹在不同高度对应的巡航攻角；S3、根据计算的巡航攻角，引入修正推力，进而预测导弹在对应高度下的燃油流量；S4、将最小燃油流量对应的高度作为巡航弹道最优决策高度。本发明能够将内外不确定度因素的影响作为修正量引入决策最优巡航弹道的燃油流量计算中，在飞行中根据环境自适应地预测最优巡航高度，从而使得导弹在真实飞行过程中存在环境不确定度以及内部建模不确定度的情况下，也能在线寻找到此种情况下的最优巡航高度，从而决策出最优巡航弹道。
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公开(公告)号：CN118466199A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410549418.1
申请日：2024-05-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于大气密度变化的吸气式飞行器高度自适应控制方法，属于吸气式飞行器飞行控制领域，方法包括以下步骤：S1、建立飞行器的自动驾驶仪的第一～第五回路控制方法；S2、基于飞行器的自动驾驶仪的第一～第五回路控制方法，根据设置的不同高度及马赫数下密度反馈控制方法的控制参数，跟踪密度指令，完成高度的自适应调节。本发明在已知实际密度的情况下，通过建立自动驾驶仪的第一～第五回路控制方法，跟踪密度指令，从而在线实现高度的自适应调节，使得飞行器的飞行性能达到预期，解决了同一高度下，实际密度与标准大气密度不一致，从而导致飞行器飞行性能无法达到预期的问题。本发明工作方式简洁，控制器设计易操作。
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公开(公告)号：CN118443023A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410549404.X
申请日：2024-05-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种大气参数在线辨识方法，属于航空航天技术领域，包括以下步骤：在首区内进行定攻角飞行，基于首区大气密度进行实时测量，得到实时大气参数；通过实时大气参数，实时辨识法向力系数偏差ΔCy，并根据法向力系数偏差ΔCy计算法向力系数Cy；通过法向力系数Cy，实时辨识首区之外飞行阶段的密度辨识值ρre，并根据密度辨识值ρre计算密度偏差Δρ；根据法向力系数偏差ΔCy和密度偏差Δρ，明确飞行器的飞行环境并优化飞行弹道，完成大气参数的在线辨识。本发明解决了当实际密度与标准大气模型密度存在偏差时，飞行器在实际飞行中的运动参数也会随之受到影响，进而导致最终的射程以及实际飞行弹道与基准弹道存在偏差的问题。
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公开(公告)号：CN118672280A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410687674.7
申请日：2024-05-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/46 , G06F30/20 , G06F30/15 , G05D109/28 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种超声速飞行器等速爬升下燃油节省的轨迹设计方法，涉及航天技术领域，根据超声速飞行器的动力学模型和发动机模型，选取飞行器的飞行航程作为新的自变量，得到新的动力学方程约束；依靠等速飞行的约束条件，将原本五阶的轨迹规划问题降阶处理为四阶的问题进行求解，并通过速度等式，将油门这一控制量转变为求解问题的过程变量，将原始优化问题从五维状态量和两个控制量转化为了四维状态量和一个控制量的问题；为此问题设置最优性能指标，对问题中的非线性约束条件进行凸化和离散技术处理，最后进行凸优化求解。本发明解决了现有方法无法解决飞行器等速爬升下燃油最省的轨迹规划的问题。
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公开(公告)号：CN118586102A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410687639.5
申请日：2024-05-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/25 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种超声速飞行器燃料消耗最少的自适应爬升弹道设计方法，涉及航天技术领域，根据超声速飞行器的动力学模型和发动机模型，得到以飞行器的飞行航程为自变量的动力学模型，建立该问题的最优控制模型；依据任务要求，设置初始爬升弹道的飞行航程，并在此航程下设计出一条较为合理的初始基准弹道；接下来对具有强非线性的动力学方程约束等约束条件进行凸化和离散技术处理，对处理后的问题进行凸优化求解，得到在设置的初始航程下燃油最省的爬升弹道轨迹。本发明解决了现有方法难以实现在超声速飞行器爬升段寻找一条耗油量最少的最优飞行轨迹的问题。
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