[发明专利]一种提高助推滑翔飞行器飞行距离的导引方法及导引装置

说明书

本申请提供了一种提高助推滑翔飞行器飞行距离的导引方法及导引装置，属于飞行控制技术领域，所述导引方法包括：将飞行器的飞行过程分为爬升段、滑翔段和末制导段；在爬升段的过程中，在俯仰方向上引导飞行器向高空爬升，减小空气阻力以提高滑翔段的平均飞行速度；在方位方向上，始终引导飞行器对准目标。本申请与传统的比例导引相比，在相同发射条件下，可使助推滑翔飞行器的最大飞行距离提高，飞行过载及飞行高度不超过限制，满足与各类机动目标精确交汇的需求。

技术领域

本申请属于飞行控制技术领域，特别涉及一种提高助推滑翔飞行器飞行距离的导引方法及导引装置。

背景技术

助推滑翔飞行器是一种以火箭为动力的飞行器，短时间内通过火箭将飞行器送至很高速度，之后飞行器便处于滑翔状态。

而比例导引是目前助推滑翔飞行器最广泛的一种制导飞行方式，其具有数学形式简单、易于编程实现、所需外部信息较少的优点。但随着助推滑翔飞行器对提高飞行距离的需求日益迫切，比例导引越难以满足需求。

比例导引会引导飞行器过早地偏向目标，不能充分利用助推滑翔飞行器主动段的能量优势，使得飞行器大部分飞行都保持在空气密度较大的中低空，导致由空气阻力引起的能量消耗过多，飞行距离严重受限；在飞行末端，比例导引会引导飞行器与目标呈现迎头交汇态势，这使得其越难以满足末制导截获需求；以比例导引为基础的各类改进方法，例如偏执比例导引、过重力补偿比例导引等，只是给飞行器简单的增加一个上仰姿态，并不能满足不超过最大飞行高度等限制条件。

发明内容

本申请的目的是提供一种提高助推滑翔飞行器飞行距离的导引方法及导引装置，在大幅提高助推滑翔飞行器最大飞行距离的同时，同时满足飞行高度不超过限制、飞行过载平滑可控，以及末端与目标精确交汇的要求。

在一方面，本申请提供的技术方案是：一种提高助推滑翔飞行器飞行距离的导引方法，所述方法包括：

将飞行器的飞行过程分为爬升段、滑翔段和末制导段；

在爬升段的过程中，在俯仰方向上引导飞行器向高空爬升，减小空气阻力以提高滑翔段的平均飞行速度；在方位方向上，始终引导飞行器对准目标。

在本申请中，根据初始发射高度和最大飞行高度限制，调节助推滑翔飞行器的爬升过载，使飞行器的爬升过载不超过最大爬上过载及飞行高度不超过最大飞行高度。

在本申请中，在飞行器飞行过程中相邻阶段间的过载不发生突变。

在另一方面，本申请提供的技术方案是：一种提高助推滑翔飞行器飞行距离的导引装置，所述导引装置包括：

飞行阶段划分模块，用于将飞行器的飞行过程化分为爬升段、滑翔段和末制导段；

爬升控制模块，用于在爬升过程中，在俯仰方向上引导飞行器向高空爬升，减小空气阻力以提高滑翔段的平均飞行速度；在方位方向上，始终引导飞行器对准目标。

在本申请的装置中，还包括过载限制模块，用于根据初始发射高度和最大飞行高度限制，调节助推滑翔飞行器的爬升过载，使飞行器的爬升过载不超过最大爬上过载及飞行高度不超过最大飞行高度。

在本申请的装置中，还包括过渡模块，用于使飞行器飞行过程中相邻阶段间的过载不发生突变。

在最后一方面，本申请提供了技术方案是：一种飞行控制计算机，所述飞行控制计算采用如上任一所述的导引方法，或是采用如上任一所述的导引装置，以引导所述飞行器滑翔。

本申请具有以下优点：

1)增程效果显著：与传统的比例导引相比，在相同发射条件下，本申请可使助推滑翔飞行器的最大飞行距离提高150％以上；同时，由于避开稠密大气层，使得助推滑翔飞行器的平均飞行速度有所提升，缩短了飞抵目标区域的时间；