题目：跳跃式再入制导方法研究

中低升阻比飞行器是无人/载人深空探测任务经常采用的一类飞行器，具有非常重要的科学价值，再入制导技术是该类飞行器返回的关键支撑技术，特别是在深空探测高能量再入采用跳跃式飞行方案时，对制导技术提出了更高的要求。随着新一轮深空探测热潮的到来以及对航天运输系统技术变革要求的提出，再入制导技术被赋予了应具有更强的任务适应性、快速性、安全性、可靠性和经济性的特性。

本文以进一步提高跳跃式再入制导方法的快速性和安全性为目标，以数值预报校正制导算法为基础，对该算法的关键细节进行了系统的、深入的研究并加以改进，同时探索性的引入新的理论到再入制导方法设计体系中以丰富跳跃式再入制导方法的研究内容。论文的主要研究成果如下：

(1) 对低升阻比飞行器的跳跃式再入运动特性进行了深入的分析，给出了飞行特性的开环分析和跳跃式分段动力学特性分析方法，掌握了影响该类飞行轨迹的重要参数，为再入制导方法奠定基础；

(2) 对数值预报校正制导方法进行全面深入的仿真分析，揭示了算法实现细节中的不同参数的选择对制导方法性能的影响，同时也全面认识了数值预报校正制导方法的特性，包括该方法的执行效率、过程约束情况、开伞点精度以及控制裕量等，这些特性对数值预报校正算法的工程应用非常重要；

(3) 基于提高数值预报校正算法执行效率的目的，首次提出在一次再入段采用解析加数值的混合快速预报算法来提高算法效率。解析预报用于弹道飞行段的轨迹预报，但解析预报未考虑大气影响存在预报偏差，并会随着二次再入段数值积分预报而发散。出于对该问题的考虑，本文通过数值实验选取了合适的解析预报方法激活高度，实现了执行速度和预报精度的最佳折衷，使得快速数值预报校正算法不仅制导计算速度提高，而且导引精度也没有明显的降低。该方法进一步提高了数值预报校正算法的在线应用潜力；

(4) 基于安全性考虑，主要针对过载约束问题，本文首次为跳跃式再入飞行方案提出了约束型数值预报校正制导算法。该算法通过对数值预报校正制导方法参数化策略的两个固定参数进行调整，实现将过载约束集中到一次再入段处理并使得二次再入段自动满足过载约束，以此来保证后续飞行具有足够的时间对由于施加过载约束而带来的偏差进行校正。该方法有效的避免了因在二次再入段施加约束导致算法不收敛和来不及进行修正造成的开伞点脱靶量大的问题；

(5) 探索性的提出应用纵横向平面伪解耦方式进行跳跃式再入制导方法设计。首先将模型预测静态规划理论与高斯伪谱法相结合用于纵向平面控制量的更新与解算，然后将纵向平面参数与横向运动方程一起积分并调整虚拟点，并在每个制导周期通过速度漏斗反转逻辑进行倾侧角反转。为保证制导精度，同样采用了分段混合制导策略，在一次下降段采用快速模型预测静态规划方法进行制导，从一次上升段开始激活数值预报校正制导算法。最终通过数值仿真验证了该方法的可行性。该方法的提出使得跳跃式再入制导方法研究内容不再仅仅局限于数值预报校正制导方法。