探月飞船跳跃式再入参数在线估计与先进制导方法研究

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1、分类号Ｖ４４８．２号１４０１３０２２学ＵＤＣ密親公开工学硕士学位论文探月飞船跳跃式再入参数在线估计与先进制导方法研究硕士生姓名王帅帅学科专业航空宇航科学与技术研究方向飞行器动力学与控制指导教师汤国建教授国防科学技术大学研宄生院二〇一六年十一月ＯｎｌｉｎｅＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆＡｅｒｏｄｙｎａｍｉｃＰａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄＡｄｖａｎｃｅｄＳｋｉｐＥｎｔｒｙＧｕｉｄａｎｃｅＤｅｓｉｇｎｏｆＬｕｎａｒＳｐａｃｅｓｈ

2、ｉｐＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷＡＮＧＳｈｕａｉｓｈｕａｉＡｄｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＴＡＮＧＧｕｏｉａｎｊＡｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｇＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖ

3、ｅｒｓｉｔｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＣｈａｎｓｈａ，Ｈｕｎａｎ，Ｐ．Ｒ．ＣｈｉｎａｇＮｏｖｅｍｂｅｒ，２０１６独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别，论。尽我所知加以标注和致谢的地方外文中不包含其他人已经发表和撰写过的研究成果，也不包含为获得国防科学技术大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一工作的同志。与我对本研究所做的任何．同贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文题目：探月飞船

4、跳跃式再入参数在线估计与先进制导方法研究／学位论文作者签名：王沖小ｆＨ期：２〇１名年／月２曰学位论文版权使用授权书本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定。本人授权国防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文（保密学位论文在解密后适用本授权书）。学位论文题目：探月飞船跳跃式再入参数在线估计与先进制导方法研究学

5、位论文作者签名：王仲日期年／曰丨叶月２〃夂作者指导教师签名：［表日期：年月曰国防科学技术大学研究生院硕士学位论文目录ｍｗｉＡＢＳＴＲＡＣＴｉｉ第一章绪论１１．１１研究背景１１．１．１国内外主要探月活动及计划１．１．２研究意义３１．２相关技术研究研究进展４１．２．１返回再入制导方法研究现状４１．２．２再入飞行器气动参数辨识估计研究现状６１．３研究内容８第二章探月飞船返回再入运动模型１０２．１引言１０２．２坐标系及其转换１０

6、２．２．１坐标系１０２．２．２坐标系间的转换１０２．３探月飞船返回再入三自由度数学模型１２２．３．１建模假设１３２１．３．２矢量形式的动力学方程３２．３．３在返回坐标系建立运动方程１３２．３．４补充方程１６２．３．５大２０气密度模型２．３．６２１探月飞船返回舱模型２．４２１仿真任务条件及要求２．４．１２１仿真任务条件及约束２．４．２误差条件２２２．５２３本章小结－第三章跳跃式再入预测校正制导方法２４３．１２４引言３．２跳跃式再

7、入制导方案２４３．２．１２４跳跃式再入轨道简介２５３．２．２再入飞行器控制原理第Ｉ页国防科学技术大学研究生院硕士学位论文３．２．３跳跃式再入制导方案设计２６－３．３２７跳跃式再入预测校正制导方法２８３．３．１倾侧角幅值剖面设计３．３．２最优倾侧角幅值剖面分析３０－３．３．３预测校正再入制导方法３３３．４再入制导律的有效性和鲁棒性验证分析３５３．４．１制导律有效性分析３５３．４．２制导律鲁棒性分析３７３＿５４２本章小结第四章基于卡尔曼滤波

8、的气动参数在线估计与修正４３４．１４３引言４．２气动参数偏差影响分析４３４．２．１４３气动参数偏差产生机理及规律４．２．２过程参数偏差对在线落点预测影响分析４６４．３基４８于卡尔曼滤波的气动参数在线估计４．３．１４８卡尔曼滤波法４．３．２气动参数在线估计方法５０－４．４基于气动参数在