1、空天飛行器的發(fā)展是一個國家科技實力的體現,也是人類探索宇宙空間的基礎。空天飛行器的制導問題又是其發(fā)展的重中之重,隨著科技的發(fā)展,傳統(tǒng)的開環(huán)制導已經逐漸無法滿足航空航天產業(yè)日益增長的技術要求,飛行器的閉環(huán)制導已成為科技發(fā)展的必然趨勢。空天飛行器的閉環(huán)制導問題是指飛行器整個在制導過程中,根據瞬時的位置、速度等狀態(tài),制導算法利用機載計算機在預定制導周期內實時、在線計算生成基于當前狀態(tài)的最優(yōu)飛行軌跡,它能夠修正飛行過程中各種因素所造成的誤差,從

2、而極大地提高制導精度。
　　本文致力于尋找一種軌跡優(yōu)化方法,在保證收斂性的同時,其算法快速性能夠滿足閉環(huán)制導的要求。進而對于GHAME飛行器模型,通過軌跡優(yōu)化仿真對其快速性進行驗證,再此基礎上,設計了閉環(huán)制導實時仿真系統(tǒng),實現了在實驗室環(huán)境下,用較低的成本對閉環(huán)制導進行研究與仿真。
　　首先,本文對飛行器閉環(huán)制導的背景知識進行了概述,并大致介紹了飛行器制導過程中所需要用到的一些基本概念,坐標系定義,運動方程,零側滑角運動模式

3、等。并從理論上推導了基于極小值原理的最優(yōu)控制問題及其數值方法分類。
　　飛行器上升段軌跡優(yōu)化問題的求解,通常是將最優(yōu)控制問題轉化成為一個兩點邊值問題進行求解,本文選擇了有些差分法求解兩點邊值問題,用直接法離線生成的優(yōu)化軌跡作為初始猜測,對GHAME飛行器模型進行了軌跡優(yōu)化仿真,驗證了其快速性能夠符合閉環(huán)制導的要求。
　　為了能夠實現在實驗室環(huán)境下,低成本的進行飛行器閉環(huán)制導的研究與仿真,本文設計了閉環(huán)制導實時仿真系統(tǒng),并驗證