飞行时间约束下的再入制导律

飞行时间约束下的再入制导律

论文摘要

为应对现代战场的信息化与集群化发展趋势,从多高超声速飞行器饱和打击任务需求出发,针对其中的再入飞行时间约束条件进行研究,提出一套基于Deep Q-learning Network(DQN)的时间可控再入制导律.该制导律工作流程为首先纵向轨迹预测-校正模块根据当前飞行状态和攻角-速度剖面规划出倾侧角幅值;然后在线约束强化管理模块对其进行安全限幅处理;最后倾侧角符号规划模块以调节再入飞行时间为目标,在对横向飞行状态进行马尔科夫决策过程建模的基础上,设计相应的深度神经网络进行离线训练以在线生成倾侧角符号,进而与幅值信息共同组成最终的倾侧角指令.多组仿真的对比分析结果表明:在标称环境下的多任务仿真中,时间可控再入制导律能够自主地进行倾侧角符号的在线规划,在不影响制导精度的前提下,对再入飞行时间进行调整以满足不同的任务需求;在参数拉偏的蒙特卡洛仿真中,其在保证再入飞行安全、稳定的同时,仍然能将时间误差控制在合理的范围之内.从而验证了相对于传统方法而言,本研究所设计的再入制导律在任务适应性、鲁棒性与时间可控性等方面均具有良好表现,能够有效地满足飞行时间约束下的再入任务需求.

论文目录

  • 1 指定飞行时间的再入问题描述
  • 2 制导系统总体结构
  • 3 指定飞行时间的再入制导律
  •   3.1 纵向轨迹预测-校正
  •   3.2 在线约束强化管理
  •   3.3 倾侧角符号规划
  •     3.3.1 DQN基本流程
  •     3.3.2 马尔可夫决策过程建模
  •     3.3.3 阶段性迭代训练方法
  • 4 仿真验证
  •   4.1 网络参数设置
  •   4.2 多任务标称环境仿真
  •   4.3 蒙特卡洛仿真
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 方科,张庆振,倪昆,崔朗福

    关键词: 高超声速飞行器,再入制导,预测校正制导,深度强化学习

    来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 航空航天科学与工程,武器工业与军事技术,自动化技术

    单位: 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院

    分类号: V448.235;TJ765.3

    页码: 90-97

    总页数: 8

    文件大小: 1461K

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