微小型飞行器捷联制导方法研究

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1、分类号：TJ765单位代码：11232密级：工程硕士学位论文微小型飞行器捷联制导方法研究学院：自动化学院专业：控制工程学号：2012020200作者：林鹏学校指导教师：苏中教授企业指导教师：蒋工高级工程师完成日期：二零一五年一月三日学位论文版权使用授权书本人完全了解北京信息科技大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本。学校有权保留学位论文并向中国科学技术信息研究所等国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。学校有权适当复制、公布论文的全部或部分内容。学校有权将

2、本人的学位论文加入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。学位论文作者签名：年月日□公开□保密（____年____月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)指导教师签名：学位论文作者签名：年月日年月日硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文题目为《微小型飞行器捷联制导方法研究》学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任

3、由本人承担。作者签字：年月日摘要摘要微小型飞行器是指尺寸较小、可执行特定任务、具有自主飞行能力的飞行器，包括小型无人机、制导弹药、小型敏捷卫星等，在军民领域具有广泛应用的前景。由于微小型飞行器的空间几何约束，引入捷联式导引头替代平台式导引头与捷联惯性测量组件构成捷联制导体制，从而实现对微小型飞行器的制导控制。本课题以捷联导引方式的微小型飞行器为研究对象，从微小型飞行器的气动布局入手，分析微小型飞行器气动特性，研究捷联体制下的制导信息获取方法，设计满足捷联体制约束的制导律，主要研究内容如下：1、设计了一种鸭式布局的微小型飞行器，研究其质量分配，获得了满足压心指标的质量特性，通过气动特性

4、仿真，验证了所设计的气动布局合理可行。2、根据等效坐标变换，得到视线坐标系相对于地面坐标系的旋转角速率，建立了捷联制导体制下的角速率解耦方程，从而推导出惯性视线角与视线角速率。3、通过分析作用在微小型飞行器上的力和力矩，建立了其质心运动与转动的动力学、绕质心运动与转动的动力学方程，从而获得了一种鸭式布局微小型飞行器的六自由度数学模型，在Matlab/simulink环境下进行了仿真验证。4、设计了两级助推制导方案，满足视场角约束的比例滑模制导律，满足视场角约束和末端角约束的改进偏离追踪制导律，通过数值仿真，验证能够实现对微小型飞行器的制导控制。关键词：微小型飞行器；捷联制导；信息获取

5、；受约束的制导律IABSTRACTABSTRACTMiniatureflightvehiclewhichreferstosmallscale,canbeusedforspecialmissionandbecapableofautonomousflight,includingminiatureunmanndedaerialvehicle(MUAV),smallguidedmunitions,agilesatellites,etc.Theseminiatureflightvehiclearewidelyusedinmilitaryandcivilianfields.Duetothecon

6、straintsofminiatureflightvehicleselfspace,besidesthestrapdowninertialmeasurementunit,abody-fixedstrapdownseekerinadoptedinsteadoftraditonalstabilizedseekersystem,whichthusformulatesastrapdownguidanceframeworktoguidanceandcontroltheminiatureflightvehicle.Thisthesistakessmallguidedstrapdownminiat

7、ureflightvehicleasresearchobject.Theaerodynamicfeaturesisanalyzedfirstlyfromtheaerodynamiclayout.Anovelrequirementmethodforinertialguidanceinformationisderived,thenanovelguidancelawconsideringstrapdownguidanceconstraintsisderiveda