可重复使用运载器RCS修正脉冲调宽算法研究

主要结合可重复使用运载器的特殊工作环境、任务需求和实际的工程硬件的可实现性提出了修正脉冲调宽RCS系统指令处理逻辑，使用具有离散性能的推力器对控制律给出的线性变化控制量进行近似拟和．与常规的基于死区的处理方法相比较．既保证了姿态控制系统对指令姿态的跟踪能力．稳定性能达到期望要求．同时姿态角速度和角度的振荡频率降低到1Hz以下．RCS系统燃料消耗降低57％，也不会对推力器性能产生苛刻的要求。最终的仿真结果验证了该方法的有效性和适用条件。     

可重复使用运载器的RCS姿态控制技术研究

反作用控制系统作为可重复使用运载器高空的姿态控制手段,其力矩特性不同于常规的气动操纵面,因此设计适合高空姿态控制特点与要求的控制系统是非常必要的。文中采用了一种带死区的乒乓控制方式,设计了俯仰、滚转和偏航的反馈控制律,采用描述函数法在频率上分析了控制系统的稳定性。仿真结果表明,设计的控制系统能较好的满足高空姿态控制要求,最后对姿态控制效果和反作用控制系统喷量之间的关系进行了分析。     

可重复使用运载器上升段运动分析

本文简要介绍了可重复使用运载器的特点和飞行过程,并针对串联两级可重复使用运载器,在建立其动力学数学模型的基础上,计算分析了其上升段的动力学运动过程,可为RLV的上升段弹道优化设计以及RLV方案研究提供有力的支持.     

可重复使用运载器的工程化姿态控制系统设计

基于古典控制理论和BTT倾斜转弯控制技术,设计了可重复使用运载器(RLV)的大气层内姿态稳定控制系统.控制系统采用角速率和加速度作为PI控制的反馈信号,系统实现简单,可同时满足侧向大、小扰动情况下的姿态稳定控制要求.数值仿真结果表明该方案有效可行.     

可重复使用运载器再入在线制导方法研究

为提高可重复使用运载器再入制导方法的精度和鲁棒性,研究了一种再入在线制导方法。该制导方法在每个制导周期内通过数值方法实时在线预测终端距离误差,迭代得到倾侧角控制量的增量,与预先设计的标准控制量叠加后形成控制指令,用于实际再入过程的制导。仿真结果表明,该制导方法对于初始状态误差和各种参数摄动具有较好的鲁棒性,并具有较高的精度,便于工程实际应用。     

印度研制可重复使用运载器

目前，印度可重复使用运载器的研制工作正处于方案论证阶段，已经完成了技术验证机的结构设计和制造工艺研究。该验证机计划于两年后发射升空。     

第二代可重复使用运载器及其再入制导技术

可重复使用运载器是未来航天运输系统发展的主要方向,各大国正围绕其关键技术开展积极的研究。第2代可重复使用运载器对再入制导技术的自主性、安全性和可靠性提出了更高的要求。分析了各国可重复使用运载器的发展概况,给出了可重复使用运载器再入的特点。重点综述了针对第2代可重复使用运载器开发的各种新型再入制导方法,并讨论了有待深入研究的可重复使用运载器再入制导关键技术。     

英国未来的SKYLON可重复使用运载器

SKYLON是英国20世纪90年代提出的一种采用涡轮火箭发动机为动力的水平起降、单级入轨运载器,其新颖的轻质结构设计是在吸取了HOTOL可重复使用运载器的经验教训基础上完成的.详述SKYLON的设计方案和采用的"佩刀"(SARBE)发动机方案.     

带吸气式发动机可重复使用的两级入轨运载器的方案研究

叙述了日本不载人两级入轨运载器的方案研究。它的第一级是多次使用的,带有机翼,并以吸气式发动机作为推进系统。第二级是一次性使用的,以火箭发动机为动力。第二级与第一级的下部固连。假定将２ｔ有载荷送入３００ｋｍ的圆形轨道。有一套合适的发射,着陆和应急着陆设施及场地。相应的飞行轨迹包括应急着陆的轨迹。日本地理条件优越,四周为海域,并向东方方向延伸。此外,还提及级间分离方法。     

重复使用运载器发展趋势及特点

自从上个世纪五六十年代人们提出重复使用运载器的概念，到现在的四五十年里，重复使用运载器的发展取得了很大的成就，同时也历经了不少挫折与失败。由于重复使用运载器具有极高的军事和民用价值，因此越来越受到世界各国的高度重视，当前又掀起了一股新的重复使用运载器研究热潮。本文综合分析了世界各国重复使用运载器的发展趋势、特点及从中得到的一些经验教训，值得我国发展重复使用运载器时借鉴和参考。     

Design of Neural Network Variable Structure Reentry Control System for Reusable Launch Vehicle

A flight control system is designed for a reusable launch vehicle with aerodynamic control surfaces and reaction control system based on a variable-structure control and neural network theory.The control problems of coupling among the channels and the uncertainty of model parameters are solved by using the method.High precise and robust tracking of required attitude angles can be achieved in complicated air space.A mathematical model of reusable launch vehicle is presented first,and then a controller of flight system is presented.Base on the mathematical model,the controller is divided into two parts：variable-structure controller and neural network module which is used to modify the parameters of controller.This control system decouples the lateraldirectional tunnels well with a neural network sliding mode controller and provides a robust and de-coupled tracking for mission angle profiles.After this a control allocation algorithm is employed to allocate the torque moments to aerodynamic control surfaces and thrusters.The final simulation shows that the control system has a good accurate,robust and de-coupled tracking performance.The stable state error is less than 1°,and the overshoot is less than 5%.     

运载器姿态控制重构研究

运载器发动机推力下降故障模式较为常见,对于典型的非致命故障采取姿态重构控制技术往往可以挽救一发飞行任务。随着计算机软件与硬件技术水平的提升,控制重构技术具有重大的意义。在此,开展了运载器故障动力学建模研究,提出了运载器重构控制技术方案。介绍了一种姿态重构控制技术研究成果,包括控制律设计与控制重分配方法,并针对所提出的姿态重构方法开展了仿真验证,结果表明姿态重构技术在发动机推力故障下仍可保证运载器良好的姿控性能与稳定能力。最后展望了智能控制技术发展前景。     

重复使用运载器陶瓷热防护系统

热防护系统是航天飞行器,特别是重复使用运载器的关键技术之一.该系统要求材料具有隔热效果好、重量轻、结构简单、安装和更换容易、寿命长等特点.本文介绍了重复使用航天飞行器的陶瓷热防护系统的材料组成、性能、制备及构件的安装.     

可重复使用运载器滑翔段轨迹快速优化方法

针对滑翔段轨迹多约束、强耦合、高非线性等特点,设计了一种全新的纵向飞行剖面,实现了终端约束和拟平衡滑翔条件的自动满足,并将滑翔段轨迹优化问题转化为一个双参数寻优问题。同时考虑倾侧角大小及其变化率约束,对侧向轨迹进行了设计。最后,设计了一种改进粒子群优化算法,通过外点法对约束条件进行处理,并提出一种变异策略对种群多样性进行准确控制,避免粒子陷入局部最优。仿真结果表明,该优化方法能够快速生成满足所有约束条件的最优滑翔轨迹;对于航程超过3000 km的场景,轨迹优化平均时间仅为5.94 s,最大终端相对误差不超过1%。     

运载火箭垂直回收着陆段制导导航与控制技术研究

子级垂直回收的一项关键技术是制导、导航与控制(Guidance Navigation and Control,GNC)技术.瞄准未来的组合体回收模式,结合现阶段发动机、着陆支架等环节的性能和特点,全面分析了返回过程中最关键的垂直着陆段对控制系统的需求和约束条件,研究了一种针对垂直着陆段的GNC技术,包含高精度导航算法、...     

载人火箭地面测发控系统改进技术

CZ-2F火箭是中国唯一在役的载人火箭,目前其使用的地面测发控系统已经超过10年,为了满足空间站工程的测试与发射需求,亟需开展更新改造.在分析了国内外运载火箭地面测发控技术的基础上,根据载人火箭的特点形成地面测发控系统的设计原则,兼顾继承性与先进性,提出了新型载人火箭地面测发控系统改进总体方案,并主要从地面测发控系统的...     

重复使用运载器末端区域能量管理轨迹鲁棒性分析

为研究重复使用运载器末端区域能量管理段下滑轨迹线的鲁棒性,提出一种基于质点动力学的轨迹鲁棒性分析方法。首先给出基于质点动力学的轨迹设计方法,根据轨迹设计的原理,提出TAEM轨迹鲁棒性的概念,给出了影响TAEM轨迹鲁棒性的不确定性因素。然后定义了能量梯度,将能量梯度作为评价能量积累和消耗能力的指标,并分析了影响能量梯度的主要因素。接着给出了末端区域能量管理轨迹鲁棒性的分析方法。最后,以某重复使用运载器( RLV)为例,分析了建模不确定性对能量走廊和标称轨迹剖面的影响。