● 摘要
本课题主要分成两个研究方向，一个是高超声速飞行器再入段制导算法的研究。一个是天文导航数据发生器的研究。 《高超声速飞行器再入段制导算法的研究》这个课题主要研究用在可重复运载器(Reusable Launch Vehicle RLV)的再入段实时最优制导控制算法，制导率的设计主要是进行纵向跟踪制导率(Longitudinal Tracking Laws)的设计。一共研究了四种最优控制方法：离线LQR方法，THETA-D次最优控制方法，SDRE(State-dependence Riccati Equation)方法，在线LQR求解方法，本文详细介绍了这四种算法的原理，利用C语言和Matlab混合编程进行数值仿真，并对仿真结果进行比较，得出结论。 《天文导航数据发生器》这个课题主要来源于课题《飞行器捷联惯性/天文/双星组合导航技术》，旨在获得一种低成本，高可靠性，高精度的全自主或关键时刻全自主的制导方法。由于组合导航仿真过程中没有高超声速条件下实测的天文导航数据，在此情况下建立了CNS数据发生器，模拟天文导航系统提供量测数据，实现对惯导系统的修正。本文详细介绍了模拟天文导航的核心器件星敏感器产生星光测量值和平台误差角数据的实现方法即通过模拟CCD成像原理，建立星光矢量模型，并加入量测误差模型，得到星光测量值，利用最小二乘的估计方法得到平台误差角，同时介绍了模拟器的各个模块的算法实现。 组合导航系统采用联邦滤波的方法对其进行滤波，由仿真结果知，CNS数据发生器可以较好的提供组合导航系统所需要的准量测数据，滤波效果良好。