面对称运载火箭优势面滚转迎风技术

V448.1; 针对面对称运载火箭飞行中俯仰、偏航通道控制力不匹配问题,提出通过姿态滚转控制调整迎风面以减小最大飞行摆角的控制技术,称为滚转迎风(bank-to-wind,BTW)技术.重点研究了 BTW控制的离线法,推导了 BTW控制滚动程序角理论值的解析解,证明了该理论值的偏差与飞行姿态偏差是同阶小量.提出带权重的傅里叶级数拟合算法,对滚动程序角进行修正,以符合工程应用的可行性.开展六自由度飞行动力学仿真,分析BTW控制对控制力、飞行气动载荷和滚动程序角跟踪品质的影响,验证BTW控制的有效性.比对不同拟合基频的仿真结果得出结论:拟合频率过高将影响控制品质,从工程应用角度看滚动程序角的&qu...

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Published in国防科技大学学报 Vol. 46; no. 3; pp. 88 - 97
Main Authors 赵永志, 张普卓, 杜昊昱, 唐攀, 王紫扬
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国运载火箭技术研究院北京宇航系统工程研究所,北京 100076 01.06.2024
余梦伦智能火箭创新实验室,北京 100076
Subjects
plane-symmetric launch vehicle
风干扰
迎风滚转
wind disturbance
控制力
bank-to-wind
面对称运载火箭
control force
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ISSN1001-2486
DOI10.11887/j.cn.202403009

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Summary:V448.1; 针对面对称运载火箭飞行中俯仰、偏航通道控制力不匹配问题,提出通过姿态滚转控制调整迎风面以减小最大飞行摆角的控制技术,称为滚转迎风(bank-to-wind,BTW)技术.重点研究了 BTW控制的离线法,推导了 BTW控制滚动程序角理论值的解析解,证明了该理论值的偏差与飞行姿态偏差是同阶小量.提出带权重的傅里叶级数拟合算法,对滚动程序角进行修正,以符合工程应用的可行性.开展六自由度飞行动力学仿真,分析BTW控制对控制力、飞行气动载荷和滚动程序角跟踪品质的影响,验证BTW控制的有效性.比对不同拟合基频的仿真结果得出结论:拟合频率过高将影响控制品质,从工程应用角度看滚动程序角的"光滑性"比"拟合性"更重要.
ISSN:1001-2486
DOI:10.11887/j.cn.202403009