【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于飛行器導航制導與控制，具體涉及一種高速飛行器進入段制導方法及系統。
技術介紹
1、由于行星大氣層復雜，在高速飛行器進入大氣階段，進入制導算法對精確著陸起著至關重要的作用。高速飛行器從外層空間再入大氣層時，具有極高的速度和初始動能。例如，地球軌道飛行器和其他星球探測器（如月球探測器）的再入速度約為第一、第二宇宙速度。這種高速飛行會導致飛行器周圍形成一圈等離子屏蔽層，使飛行器內外通訊中斷，形成所謂的“黑障區”。同時，飛行器在再入過程中會受到地球引力場的作用，隨著高度的下降，位能會轉化為對周圍大氣做功，其中一部分功將轉化為熱能，導致飛行器頭部承受很高的熱負荷。制導算法能夠根據飛行器的初始狀態和目標著陸點的要求，生成一條最優的著陸軌跡。在實際飛行中，制導算法能夠實時跟蹤飛行器的狀態，確保飛行器沿著預定的軌跡飛行。合適的軌道設計和制導規律可以使飛行器在再入過程中受到的過載減小，熱負荷減輕。這有助于保護飛行器的結構不受損壞，同時確保飛行器的熱防護系統能夠正常工作。制導算法能夠精確控制飛行器的速度和姿態，確保飛行器在預定的著陸點著陸。這對于需要高精度著陸的飛行器（如載人飛船、航天飛機的返回艙等）尤為重要。
2、在高速飛行過程中，飛行器可能會受到各種干擾因素的影響（如大氣擾動、飛行器本身的非線性特性等），這會對制導算法的精度和穩定性提出更高的要求。為了應對這些挑戰，研究人員需要不斷改進和優化制導算法，以提高其適應性和魯棒性。高速飛行器進入大氣階段時，制導算法對精確著陸起著至關重要的作用。通過精確的軌跡規劃與跟蹤、過載與
3、總體來說，進入制導方法主要有兩類：預測-校正制導和參考軌跡跟蹤制導。預測-校正制導對狀態誤差不太敏感，可以控制飛行器至精確的目標位置，但對實時計算能力的要求限制了其在工程實際中的應用。因此，參考軌跡跟蹤是行星著陸任務的首選方案，但高速飛行器模型不可避免地存在狀態不確定性和參數誤差。因此，需要設計具有高精度與魯棒性的制導方法。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題，本專利技術提供了一種高速飛行器進入段制導方法，用以實現連續控制輸入并消除抖振，并具有算法簡單、魯棒性和自適應性強的優點。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術通過以下技術方案予以實現：
3、第一方面，本專利技術提供一種高速飛行器進入段制導方法，包括：
4、在行星固連坐標系下，不考慮行星自轉運動與扁率，建立高速飛行器進入段的標準運動方程；
5、基于所述高速飛行器進入段的標準運動方程，建立高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程；
6、利用自適應超扭滑?？刂品椒ê透咚亠w行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，設計飛行器軌跡跟蹤制導律。
7、作為本專利技術進一步改進，所述高速飛行器進入段的標準運動方程，具體如下：
8、
9、其中，和分別為行星的經度和緯度，和分別為和的變化率；為行星中心與飛行器之間的距離，為的變化率；為飛行器速度，為的變化率；為飛行器飛行路徑角，為的變化率；為飛行速度在水平面上的投影與行星東向之間的航向角，為的變化率；為飛行器升力矢量與縱向平面之間的傾斜角；重力加速度的計算式為，其中為行星引力常數；與表示飛行器的阻力加速度與升力加速度。
10、作為本專利技術進一步改進，所述與的計算公式為：
11、
12、其中，為飛行器參考面積，為飛行器質量，為大氣密度，為升力系數，為阻力系數，為升阻比；
13、大氣密度呈指數函數分布，計算公式為：
14、
15、其中，為行星參考半徑，為處的大氣密度，為標準高度。
16、作為本專利技術進一步改進，所述高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，具體為：
17、
18、且：
19、
20、其中，為參考阻力加速度；為阻力加速度相對于參考阻力加速度的跟蹤誤差；為阻力加速度跟蹤誤差對時間的一階導數；為的變化率，為的變化率；表示升阻比誤差引起的不確定性，其中為附加升力加速度；與為非線性函數，其中為的變化率，為標準升力加速度，為對時間的二階導數。
21、作為本專利技術進一步改進，基于所述高速飛行器進入段的標準運動方程，建立高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，包括：
22、阻力加速度對時間的導數表示為：
23、
24、其中，為的變化率；
25、阻力加速度對時間的二階導數為：
26、
27、其中，表示制導律；與為非線性函數，具體為：
28、
29、令表示參考阻力加速度；定義阻力加速度跟蹤誤差為，阻力加速度跟蹤誤差對時間的一階導數為；基于所述高速飛行器進入段的標準運動方程，考慮升阻比的不確定性，阻力加速度跟蹤誤差對時間的二階導數表示為：
30、
31、進而，得到跟蹤阻力加速度誤差方程的動態過程描述為：
32、。
33、作為本專利技術進一步改進，所述自適應超扭滑?？刂品椒ǖ幕Ｗ兞繛椋?/p>
34、
35、其中，為阻力加速度相對于參考阻力加速度的跟蹤誤差，為阻力加速度跟蹤誤差對時間的一階導數；為的參數，為的參數。
36、作為本專利技術進一步改進，所述利用自適應超扭滑模控制方法和高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，設計飛行器軌跡跟蹤制導律，具體包括：
37、根據高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，滑模變量的一階導數為：
38、
39、其中，為非線性函數且
40、
41、根據自適應超扭滑?？刂品椒?，得到飛行器軌跡跟蹤制導律為：
42、
43、其中，和為制導律的自適應增益，為所設計的制導律，為隨時間變化的函數，為的變化率；
44、該制導律作用下，滑模變量動態式存在以下形式：
45、。
46、作為本專利技術進一步改進，和的求取方法為：
47、
48、其中，為需要設計的實數。
49、第二方面，本專利技術提供一種高速飛行器進入段制導系統，包括：
50、細分獲取模塊，用于將長過程仿真推演總時長等間隔細分為多個仿真計算時刻點，得到長過程仿真推演連續斷面序列，進而獲取電網網架結構、調控運行和氣象預測數據；
51、概率計算模塊，用于基于電網網架結構、調控運行和氣象預測數據，分別計算全網設備瞬時故障概率、因災故障概率，進而構建全網設備故障概率模型；
52、狀態確定模塊，用于根據全網設備故障概率模型計算全網概率潮流分布，進而統計出期望越限設備作為概率故障設備，并確定全網本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，所述高速飛行器進入段的標準運動方程，具體如下：
3.根據權利要求2所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，所述與的計算公式為：
4.根據權利要求3所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，所述高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，具體為：
5.根據權利要求4所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，基于所述高速飛行器進入段的標準運動方程，建立高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，包括：
6.根據權利要求1所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，所述自適應超扭滑?？刂品椒ǖ幕Ｗ兞繛椋?/p>
7.根據權利要求6所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，所述利用自適應超扭滑模控制方法和高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，設計飛行器軌跡跟蹤制導律，具體包括：
8.根據權利要求7所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，和的求取方法為
9.一種高速飛行器進入段制導系統，其特征在于，包括：
10.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1-8任一項所述高速飛行器進入段制導方法。
...【技術特征摘要】
1.一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，所述高速飛行器進入段的標準運動方程，具體如下：
3.根據權利要求2所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，所述與的計算公式為：
4.根據權利要求3所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，所述高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，具體為：
5.根據權利要求4所述的一種高速飛行器進入段制導方法，其特征在于，基于所述高速飛行器進入段的標準運動方程，建立高速飛行器進入段相對參考軌跡的誤差跟蹤方程，包括：
6.根據權利要求1所述的一種高速...
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