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龍圖騰網(wǎng)恭喜上海私迪航空科技有限公司申請的專利一種基于最優(yōu)控制理論的飛行器落點(diǎn)落速管控方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114995515B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210820870.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D1/654；該發(fā)明授權(quán)一種基于最優(yōu)控制理論的飛行器落點(diǎn)落速管控方法是由張遷;張源設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-07-13向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于最優(yōu)控制理論的飛行器落點(diǎn)落速管控方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供了一種基于最優(yōu)控制理論的飛行器落點(diǎn)落速管控方法，屬于飛行器落點(diǎn)落速控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的最優(yōu)控制理論的飛行器落點(diǎn)落速精確管控方法，實(shí)際輸入條件是外部器件提供的飛行器當(dāng)前飛行時間t0、位置速度矢量x0，利用初始指令序列u0及根據(jù)變分法求得的滿足終端落點(diǎn)落速能力的實(shí)時指令，并根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)參數(shù)及基準(zhǔn)指令解算新的指令角，便可構(gòu)成指令更新閉環(huán)格式，求解過程具有快速性的特點(diǎn)，實(shí)時性強(qiáng)，適合在線應(yīng)用。本發(fā)明解決了飛行器再入過程中落點(diǎn)落速難以精確管控的問題。

本發(fā)明授權(quán)一種基于最優(yōu)控制理論的飛行器落點(diǎn)落速管控方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于最優(yōu)控制理論的飛行器落點(diǎn)落速管控方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、確定當(dāng)前時刻的飛行參數(shù)：根據(jù)導(dǎo)航器件輸出得到當(dāng)前飛行時間以及位置速度矢量；S2、確定當(dāng)前狀態(tài)下的終端輸出量：利用初始指令序列以及當(dāng)前時刻的飛行參數(shù)，計算得到從當(dāng)前時刻到飛行結(jié)束時刻過程中的所有狀態(tài)參數(shù)；所述當(dāng)前狀態(tài)下終端輸出量的表達(dá)式如下： 其中，表示當(dāng)前狀態(tài)下的終端輸出量，表示時變系統(tǒng)的狀態(tài)，表示時變系統(tǒng)的控制量，表示時變系統(tǒng)的飛行時間，表示飛行器狀態(tài)量所滿足的微分方程，表示當(dāng)前飛行時間，表示飛行結(jié)束時刻，表示對時間的微分，表示積分符號；S3、確定是否輸出制導(dǎo)指令：判斷終端輸出量和期望輸出量之間的模值是否滿足預(yù)設(shè)的指標(biāo)要求，若是，則輸出制導(dǎo)指令，并結(jié)束流程，否則，進(jìn)入步驟S4；所述終端輸出量和期望輸出量之間的模值的表達(dá)式如下： 其中，表示終端輸出量和期望輸出量之間的模值，表示終端期望位置速度矢量，表示實(shí)際位置速度矢量；S4、確定飛行過程中所滿足的狀態(tài)方程及問題轉(zhuǎn)化：根據(jù)當(dāng)前飛行時間及位置速度矢量，得到時變系統(tǒng)的狀態(tài)方程，并通過連續(xù)的狀態(tài)方程構(gòu)造兩點(diǎn)邊值問題；所述時變系統(tǒng)的狀態(tài)方程的表達(dá)式如下： 其中，表示時變系統(tǒng)的狀態(tài)方程，表示系統(tǒng)的狀態(tài)量，其包括飛行器的位置矢量與速度矢量，表示系統(tǒng)的控制量；所述構(gòu)造兩點(diǎn)邊值問題的表達(dá)式如下： 其中，表示飛行器在時刻的位置，表示飛行器初始位置，表示飛行器在時刻的速度，表示飛行器初始速度，表示飛行器在時刻的位置，表示飛行器終端位置，表示飛行器在時刻的速度，表示飛行器終端速度；S5、確定增廣性能指標(biāo)：根據(jù)全程控制量最小設(shè)定優(yōu)化問題的性能指標(biāo)，并結(jié)合兩點(diǎn)邊值問題中的等式約束條件，引入拉格朗日乘子將等式約束條件與性能指標(biāo)結(jié)合得到增廣性能指標(biāo)；所述性能指標(biāo)的表達(dá)式如下： 其中，表示性能指標(biāo)，表示時變權(quán)值系數(shù)，表示轉(zhuǎn)置；所述增廣性能指標(biāo)的表達(dá)式如下： 其中，表示增廣性能指標(biāo)，表示狀態(tài)量對應(yīng)的協(xié)態(tài)向量，、分別表示位置和速度矢量對應(yīng)的協(xié)態(tài)向量，表示飛行器狀態(tài)量的導(dǎo)數(shù)，表示飛行器狀態(tài)量所滿足的微分方程；S6、確定控制方程和伴隨方程：根據(jù)增廣性能指標(biāo)，引入哈密爾頓函數(shù)及變分法最優(yōu)控制理論得到控制方程與伴隨方程；S7、確定最優(yōu)控制指令：根據(jù)控制方程與伴隨方程，通過離散化消除協(xié)態(tài)向量，得到最優(yōu)控制指令；S8、輸出制導(dǎo)指令：根據(jù)擬合函數(shù)對最優(yōu)控制指令序列進(jìn)行逼近，并通過當(dāng)前飛行時間計算并輸出滿足終端多約束條件的制導(dǎo)指令，完成對飛行器落點(diǎn)落速管控。

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