КОМАНДНОЕ ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАЕКТОРИЯМИ ГИПЕРЗВУКОВОГО САМОЛЁТА В УСЛОВИЯХ АТМОСФЕРНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ
Рассмотрено возмущённое движение гиперзвукового самолёта на этапе набора высоты с разгоном. Возмущениями являются отклонения плотности атмосферы от значений стандартной модели. В работе используются следующие термины и определения. Номинальная оптимальная программа - программа управления углом атаки, полученная при решении задачи минимизации расхода топлива для модели стандартной атмосферы (в дальнейшем - номинальная программа). Номинальная «возмущённая» оптимальная программа - программа управления углом атаки, полученная при решении задачи минимизации расхода топлива для модели возмущённой атмосферы при условии, что возмущения известны (в дальнейшем - «возмущённая» программа). Командная оптимальная программа - программа управления углом атаки, полученная при решении задачи минимизации расхода топлива для модели возмущённой атмосферы при условии, что возмущения неизвестны (в дальнейшем - командная программа, командное управление). Принят многошаговый процесс управления. На каждом шаге управления методом принципа максимума Понтрягина определяется командная программа угла атаки. На первом шаге используется номинальная программа управления. Представлены результаты моделирования возмущённого движения с командным управлением углом атаки для предельно «разреженной» и предельно «плотной» атмосферы. Для «разреженной» атмосферы в конце рассматриваемого участка движения при решении краевой задачи нарушается ограничение по углу атаки, но заданные конечные условия по скорости, высоте и углу наклона траектории выполняются. Для «плотной» атмосферы выполнены конечные условия по высоте и углу наклона траектории, но не выполнено конечное условие по скорости. Поскольку для «возмущённой» программы нет вышеотмеченных нарушений ограничений на управление и фазовые координаты, то дальнейшее направление исследований командного оптимального управления связано с совершенствованием алгоритма решения краевой задачи.