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高超声速滑翔飞行器通过助推火箭发射到特定高度或者由天基平台释放后,利用气动力在临近空间作长时间、远距离高超声速滑翔飞行,其结合了传统弹道式导弹和低空巡航式导弹的优势,具有速度快、高度高、航程长、机动能力强等特点,逐渐成为遂行远程快速到达与战略打击任务的研究热点,在军事和民用领域都有广阔的应用前景。弹道规划技术作为高超声速滑翔飞行器的关键技术之一,与飞行器的结构设计、气动设计以及制导控制技术等息息相关。高超声速滑翔飞行器的弹道特征突出体现在滑翔段,考虑复杂多约束条件的弹道快速规划,是高超声速滑翔飞行器弹道规划技术亟待解决的关键问题。本文以远程定点打击任务为背景,以实现高超声速滑翔飞行器弹道快速规划为目标,围绕高超声速滑翔飞行器的弹道规划模型,规划算法选取,以及针对具体任务的算法求解策略等方面展开了研究,并得到了相关结论。首先,开展了多约束条件下的滑翔段弹道规划建模研究。在参考国内外前沿研究的基础上,深入分析高超声速滑翔飞行器大气内飞行的弹道特点,建立了地心系下的高超声速滑翔飞行器的滑翔段三自由度运动模型;充分考虑了高超声速滑翔飞行器滑翔段可能遇到的各种复杂的约束条件,针对不同的飞行任务,分析了各种弹道优化目标,建立了滑翔段弹道规划模型,为弹道规划工作的开展奠定了基础。其次,考虑到伪谱法能以较少参数获得较高求解精度,在多约束条件下的弹道规划模型的基础上,选取Gauss伪谱法开展高超声速滑翔飞行器滑翔段弹道快速规划研究。通过时域变换及一系列的近似表达方法,把最优控制问题转化为非线性规划问题,并在此基础上,计算误差矢量及路径约束,给出进行分段或增加配点的准则。针对远程快速打击的飞行任务,分别开展了平衡滑翔和跳跃滑翔的仿真研究,验证了Gauss伪谱法处理弹道规划问题的有效性与快速性。最后,基于Gauss伪谱法规划得到的弹道,针对目标改变这一突发任务开展在线弹道生成方法研究。对于短程弹道规划问题,为提高在线计算效率,可以忽略地球自转影响,从而对三自由度动力学模型进行了简化并将其无量纲化;引入IDVD在线规划方法,并给出其求解弹道规划问题的步骤;考虑到IDVD方法在线弹道规划需要准确的边界条件,提出了处理目标改变任务的求解策略;分别应用IDVD方法和Gauss伪谱法针对同一目标改变任务开展了仿真对比研究,验证了应用IDVD方法作为在线短程弹道规划方法的可行性。总之,论文比较系统地研究了高超声速滑翔飞行器的弹道规划问题,提出了弹道快速规划和在线规划的求解策略,探索了弹道规划的新方法,论文的研究工作是对弹道规划技术研究的有益扩充,对我国未来发展新型高超声速滑翔飞行器具有一定的参考价值。