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空天防御  2025, Vol. 8 Issue (2): 44-49    
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高速飞行器姿态控制系统的协方差分析方法
蒋瑞民1, 周鑫杰1, 赵斌1, 毕千2, 朱亚龙2
1. 西北工业大学 精确制导与控制研究所, 陕西 西安 710072; 2. 电磁空间安全国家重点实验室, 四川 成都 610036
Covariance Analysis for Hypersonic Vehicle Attitude Control System
JIANG Ruimin1, ZHOU Xinjie1, ZHAO Bin1, BI Qian2, ZHU Yalong2
1. Institute of Precision Guidance and Control, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, Shaanxi, China; 2. National Key Laboratory of Electromagnetic Space Security, Chengdu 610036, Sichuan, China
全文: PDF(1316 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 针对不确定性因素作用下高速飞行器姿态控制系统性能的快速评估问题,提出了一种基于无迹变换的协方差分析描述函数方法。传统的协方差分析描述函数方法在求解复杂非线性函数的描述函数时具有求解过程复杂、不易编程实现的缺点,本文提出的基于无迹变换的协方差分析描述函数方法,通过加权采样和最小二乘方法对非线性函数进行统计线性化,分析随机非线性系统的状态均值和协方差的传播规律。本文在建立高速飞行器纵向姿态运动数学模型的基础上,采用基于无迹变换的协方差分析描述方法,对具有外部干扰的高速飞行器姿态运动进行统计性能的快速计算。通过与蒙特卡罗仿真结果的对比分析,验证了所提方法的有效性和正确性。 关键词: 协方差分析描述函数; 无迹变换; 最小二乘法; 高速飞行器
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关键词 协方差分析描述函数无迹变换最小二乘法高速飞行器    
Abstract:This paper proposed a covariance analysis describing function technique (CADET) using unscented transform for hypersonic vehicle attitude control system rapid assessment statistical performance problem. The traditional CADET method suffers from complex solving processes and complicated programming when solving the description function of nonlinear functions. In this study, the nonlinear function was linearised by weighted sampling and the least square method during the statistical linearization. The proposed method analysed the propagation law of the state mean and covariance of the stochastic nonlinear system. Based on the mathematical model of the hypersonic vehicle longitudinal attitude motion, the statistical performance of the hypersonic vehicle attitude motion with external disturbance was calculated by the CADET method using the Unscented Transform. The validity and correctness of the proposed CADET method were verified and compared with the Monte Carlo simulation results.
Key wordscovariance analysis describing function technique    unscented transform    least square    hypersonic vehicle
收稿日期: 2024-08-14      出版日期: 2025-05-23
ZTFLH:  V 412  
基金资助:国家自然科学基金(62103331,62373307);中国航天科技集团有限公司上海航天科技创新基金资助项目(SAST2020-003)
作者简介: 蒋瑞民(1986—),男,博士,副研究员。
引用本文:   
蒋瑞民, 周鑫杰, 赵斌, 毕千, 朱亚龙. 高速飞行器姿态控制系统的协方差分析方法[J]. 空天防御, 2025, 8(2): 44-49.
JIANG Ruimin, ZHOU Xinjie, ZHAO Bin, BI Qian, ZHU Yalong. Covariance Analysis for Hypersonic Vehicle Attitude Control System. Air & Space Defense, 2025, 8(2): 44-49.
链接本文:  
https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/      或      https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/Y2025/V8/I2/44

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