基于改进人工势场法的再入制导方法

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第7期北京时间：

作者：权申明, 王松艳, 晁涛, 杨明

单位：1. 哈尔滨工业大学控制与仿真中心, 黑龙江 哈尔滨 150080；2. 上海机电工程研究所, 上海 201109

摘要：针对带有禁飞区的高超声速飞行器再入制导问题, 基于改进人工势场法(artificial potential field method, APFM)提出一种再入制导方法。在纵向上, 将动压、过载、热流过程约束视为“虚拟障碍”, 将终端高度、速度视为“虚拟目标点”进行纵向轨迹设计。然后, 改进纵向人工势场函数以适应跳跃式和平衡滑翔式再入两种弹道形式的轨迹设计。为了整体考虑禁飞区对三维轨迹的影响, 设计双层预测-校正算法求解待调参数。仿真结果表明, 所提出的改进APFM规划方法能够适应不同类型的禁飞区形状, 相比现有方法可适应横程需求更大的目标点, 参数调节简单, 易于工程实现。

关键词：再入制导,禁飞区,虚拟障碍,改进人工势场法

基金资助：国家自然科学基金(61627810);国家自然科学基金(61790562);国家自然科学基金(61403096)