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星光导航成像的气动光学效应影响研究

孔雪,  宁国栋,  杨明,  彭志勇,  赵欣,  王松艳,  徐骋,  刘垒

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孔雪, 宁国栋, 杨明, 彭志勇, 赵欣, 王松艳, 徐骋, 刘垒. 星光导航成像的气动光学效应影响研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1031001-1031001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1031001
引用本文: 孔雪, 宁国栋, 杨明, 彭志勇, 赵欣, 王松艳, 徐骋, 刘垒. 星光导航成像的气动光学效应影响研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1031001-1031001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1031001
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Kong Xue, Ning Guodong, Yang Ming, Peng Zhiyong, Zhao Xin, Wang Songyan, Xu Cheng, Liu Lei. Study on aero optical effect of star navigation imaging[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(10): 1031001-1031001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1031001
Citation: Kong Xue, Ning Guodong, Yang Ming, Peng Zhiyong, Zhao Xin, Wang Songyan, Xu Cheng, Liu Lei. Study on aero optical effect of star navigation imaging[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(10): 1031001-1031001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1031001
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星光导航成像的气动光学效应影响研究

doi: 10.3788/IRLA201847.1031001
  • 1.

    哈尔滨工业大学 航天学院 控制与仿真中心,黑龙江 哈尔滨 150001;

  • 2.

    复杂系统控制与智能协同技术重点实验室,北京 100074;

  • 3.

    北京机电工程研究所,北京 100074;

  • 4.

    天津津航技术物理研究所,天津 300308;

  • 5.

    北京自动化控制设备研究所,北京 100074

基金项目: 

国家自然科学基金（61627810;61790562;61403096）

详细信息
    作者简介:

    孔雪(1983-),女,高级工程师,博士生,主要从事飞行器飞推一体化、非线性控制方面的研究。Email:kongxuehit@163.com

  • 中图分类号: V249.1

Study on aero optical effect of star navigation imaging

  • 1.

    Control and Simulation Center,School of Aeronautics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China;

  • 2.

    Science and Technology on Complex System Control and Intelligent Agent Cooperation Laboratory,Beijing 100074,China;

  • 3.

    Beijing Institute of Mechanical and Electrical Engineering,Beijing 100074,China;

  • 4.

    Tianjin Jinhang Institute of Technical Physics,Tianjin 300308,China;

  • 5.

    Beijing Automation Control Equipment Institute,Beijing 100074,China

  • 摘要: 给出了针对吸气式高超声速飞行器（ABHV）的飞推一体化参考轨迹，分析了其对星光导航成像影响。基于吸气式高超声速飞行器强耦合特性，结合星光成像导航技术特点，以飞推耦合度最小为优化指标，考虑ABHV的攻角、燃油当量比、攻角变化率和隔离段激波串位置等多约束特性，采用一种多约束最优化方法，得到了适合星光导航应用的参考轨迹，并分析了该轨迹下星光成像性能退化情况，进一步挖掘了发动机稳定工作和飞行器高精度打击等具有核心竞争力的总体性能指标的潜力。以某型ABHV为例，在精确的仿真模型基础上，进行了仿真分析，仿真结果表明，该方法有效、可靠。
    Abstract: An integrated aircraft/scramjet reference trajectory design method for ABHV was proposed. The influence on starlight navigation was analyzed. First, based on the characteristics of intricate coupling for hypersonic airbreathing vehicle and combined with the characters of starlight navigation system, minimizing the coupling degree between aircraft and scramjet was referred to as the optimization index. Second, considering multiple constraints of angle of attack, fuel equivalent ratio, angle of attack rate, shock train axial relative length, a smooth solution for multiple constrained optimal problems was adopted. Then, a reference trajectory which is good for starlight system was designed, and the degradation of navigation performance under this trajectory was analyzed. The trajectory design method can further tap the potential of the overall performance indicators with core competitiveness, such as scramjet stability and aircraft high-precision strike. Taking an ABHV as example, the simulation analysis was carried out on the basis of accurate simulation model. The simulation results show that the method is effective and reliable.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-05
  • 修回日期:  2018-06-03
  • 刊出日期:  2018-10-25

星光导航成像的气动光学效应影响研究

doi: 10.3788/IRLA201847.1031001
  • 1. 哈尔滨工业大学 航天学院 控制与仿真中心,黑龙江 哈尔滨 150001;
  • 2. 复杂系统控制与智能协同技术重点实验室,北京 100074;
  • 3. 北京机电工程研究所,北京 100074;
  • 4. 天津津航技术物理研究所,天津 300308;
  • 5. 北京自动化控制设备研究所,北京 100074
    • 作者简介:

    孔雪(1983-),女,高级工程师,博士生,主要从事飞行器飞推一体化、非线性控制方面的研究。Email:kongxuehit@163.com

  • 收稿日期: 2018-05-05
  • 修回日期: 2018-06-03
  • 刊出日期: 2018-10-25
基金项目:

国家自然科学基金（61627810;61790562;61403096）

  • 中图分类号: V249.1

摘要: 给出了针对吸气式高超声速飞行器（ABHV）的飞推一体化参考轨迹，分析了其对星光导航成像影响。基于吸气式高超声速飞行器强耦合特性，结合星光成像导航技术特点，以飞推耦合度最小为优化指标，考虑ABHV的攻角、燃油当量比、攻角变化率和隔离段激波串位置等多约束特性，采用一种多约束最优化方法，得到了适合星光导航应用的参考轨迹，并分析了该轨迹下星光成像性能退化情况，进一步挖掘了发动机稳定工作和飞行器高精度打击等具有核心竞争力的总体性能指标的潜力。以某型ABHV为例，在精确的仿真模型基础上，进行了仿真分析，仿真结果表明，该方法有效、可靠。

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