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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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公开(公告)号：CN118859913A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410860827.3
申请日：2024-06-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/00 , G06N3/0499 , G06N3/048 , G06N5/04
Abstract: 本发明公开了一种超声速飞行器博弈突防制导方法。该方法包括以下步骤：根据拦截弹内外信息数据构建输入状态向量；构建博弈突防制导策略网络模型和博弈突防制导评估网络模型，根据输入状态向量和博弈突防制导评估网络模型对博弈突防制导策略网络模型进行更新；根据实时的输入状态向量和更新后的博弈突防制导策略网络模型，生成博弈突防制导指令，以控制超声速飞行器进行博弈突防制导。本发明能在拦截弹和超声速飞行器博弈双方机动能力处于均势，并且超声速飞行器程序机动突防效果差的条件下，通过生成博弈突防制导指令，在线根据博弈态势导引超声速飞行器进行博弈机动，实现对拦截弹的突防。
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公开(公告)号：CN118466546A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410687646.5
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巡航段在线调整高度的轨迹设计方法，涉及航天领域，包括以下步骤：根据超声速飞行器的巡航高度范围，将巡航高度划分为爬升巡航高度段和下降巡航高度段，获得轨迹数据库；对任意飞行剖面的高度指令进行归一化处理，获得新轨迹数据库；当超声速飞行器接收到目标巡航高度指令时，调用新轨迹数据库，获得在目标巡航高度指令下的弹道航程、弹道倾角指令和攻角指令；根据实际的弹道高度指令和弹道倾角指令和攻角指令，获得飞行到目标巡航高度对应飞行剖面的全部弹道指令。本发明解决了现有技术无法实现超声速飞行器在巡航段内，快速并准确地为飞行器在线生成调整巡航高度的弹道指令的问题。
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Patent Agency Ranking
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：CN118348779A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410549412.4
申请日：2024-05-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种面对称飞行器横侧向解耦控制方法，属于航空航天技术领域，针对现有面对称飞行器侧向机动时横侧向耦合严重造成控制系统发散的问题，当面对称飞行器在大攻角高马赫数进行侧向机动时，快速的滚转机动引起的运动耦合，应用状态反馈的方法消除了侧滑角对滚转角速度的耦合作用，确保了面对称飞行器在侧向机动时保持良好的稳定性能。本发明控制参数设计简便，利于工程实现，能有效跟踪控制指令，减小横侧向通道耦合。
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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：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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