Please wait a minute...
空天防御  2025, Vol. 8 Issue (4): 104-112    
0
  研究论文 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
变构型滑翔飞行器火星进入轨迹设计
黄俊洋1, 杨博文2, 贾军2, 陈金宝1, 刘燕斌1, 陈柏屹1
1. 南京航空航天大学 宇航空间机构全国重点实验室,江苏 南京211106; 2. 上海机电工程研究所,上海 201109
Trajectory Design for Mars Entry of Variable-Configuration Glider
HUANG Junyang1, YANG Bowen2, JIA Jun2, CHEN Jinbao1, LIU Yanbin1, CHEN Boyi1
1. National Key Laboratory of Aerospace Mechanism, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106,Jiangsu, China; 2. Shanghai Electro-Mechanical Engineering Institute, Shanghai 201109, China
全文: PDF(2249 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 针对变构型滑翔飞行器火星进入的轨迹设计问题,研究将变构型飞行器的变形程度作为辅助控制量的火星进入轨迹设计方法。对变构型飞行器建立相应气动模型,运用高斯伪谱法将变构型飞行器火星进入的最优控制问题转化成非线性规划问题,并在多种约束条件下将飞行航程作为性能指标完成飞行器火星进入任务的轨迹设计仿真。结果表明,变构型飞行器引入变形程度作为控制量能很好地完成火星进入轨迹设计任务;对比固定构型飞行器,变构型飞行器通过变形减阻,降低了飞行初始阶段的机械能损失,使得航程提升10.4%,性能指标对比更优。
服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
关键词 变构型飞行器火星进入轨迹设计高斯伪谱法    
Abstract:To resolve the trajectory design problem of morphing glide vehicles during Mars atmospheric entry, this study investigated a trajectory optimization method that allows the morphing degree to be used as an auxiliary control variable. An aerodynamic model for the morphing vehicle was established, and the Mars entry optimal control problem was transformed into a nonlinear programming problem using the Gauss pseudo-spectral method. Under multiple constraints, trajectory optimization simulations were conducted with the flight range taken as the performance index. Simulation results show that incorporating the morphing degree as a control variable enables effective trajectory planning for Mars entry. Compared to fixed-configuration vehicles, the morphing vehicle reduces drag through adaptive shape transformation, thereby decreasing mechanical energy loss during the initial flight phase. The flight range was improved by 10.4%, achieving superior performance metrics.
Key wordsvariable-configuration vehicle    Mars entry    trajectory design    Gauss pseudo-spectral method
收稿日期: 2025-07-01      出版日期: 2025-09-09
ZTFLH:  V 279  
基金资助:国家自然科学基金项目(52272369)
作者简介: 黄俊洋(2000—),男,硕士研究生。
引用本文:   
黄俊洋, 杨博文, 贾军, 陈金宝, 刘燕斌, 陈柏屹. 变构型滑翔飞行器火星进入轨迹设计[J]. 空天防御, 2025, 8(4): 104-112.
HUANG Junyang, YANG Bowen, JIA Jun, CHEN Jinbao, LIU Yanbin, CHEN Boyi. Trajectory Design for Mars Entry of Variable-Configuration Glider. Air & Space Defense, 2025, 8(4): 104-112.
链接本文:  
https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/      或      https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/Y2025/V8/I4/104

参考文献
[1] 孙兴龙, 马克茂, 姜宇, 侯振乾. 临近空间高速目标拦截策略设计[J]. 空天防御, 2022, 5(4): 10-18.
[2] 李臻, 许冰青, 李庆波, 鄢雄伟, 李博雅. 基于序列凸优化算法的飞行器轨迹规划[J]. 空天防御, 2021, 4(4): 50-56.
[3] 周亮, 王昊宇, 尚海滨, 曹莉, 兰国峰. 基于高斯伪谱法的天基再入飞行器滑翔轨迹优化设计研究[J]. 空天防御, 2020, 3(3): 89-95.
沪ICP备15013849号-1
版权所有 © 2017《空天防御》编辑部
主管单位:中国航天科技集团有限公司 主办单位:上海机电工程研究所 上海交通大学出版社有限公司