Abstract The cooperative entry guidance design is difficult for Hypersonic Glide Vehicles (HGVs), because the motions of hypersonic glider in longitudinal- and lateral-planes are seriously coupled as they lack adjustable thrust to offset the complex influence of lateral maneuvers on longitudinal motion, whereas formation flight requires that the two motions can be controlled independently. However, by exploring and exploiting the weak capability of HGVs in controlling the longitudinal and lateral motions independently, we propose a feasible flight mode named Rendezvous & Formation Flight (R&FF) mode, in which the vehicles are only required to fly in formation through a relatively short range. This flight mode is also of great value in fast cooperative detection of key area. The flight mode divides the entry flight into Rendezvous Phase (RP) and Formation Flight Phase (FFP), and the corresponding guidance scheme is designed to be of two layers: offline planning layer and online guidance layer. In the offline planning layer, the coordinated reference trajectories of all the vehicles for all the phases are fast planned beforehand by the mix use of the trajectory simulations and analytical solutions to 3-D hypersonic glide problem. In the online guidance layer, a weak-tracking guidance is posed for RP, which allows the HGVs to fly relatively freely for anti-interference, but should meet the rendezvous conditions strictly. By contrast, in FFP, a strong-tracking guidance is put forward to track the 3-D reference trajectories closely in order to maintain the formation configuration.

中文翻译：

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交会编队飞行的分析合作进入指南

摘要 高超声速滑翔飞行器（HGV）的协同进入制导设计困难，因为高超声速滑翔机在纵向和横向平面的运动严重耦合，缺乏可调节的推力来抵消横向机动对纵向运动的复杂影响，而编队飞行要求两种运动可以独立控制。然而，通过探索和利用重型货车独立控制纵向和横向运动的弱能力，我们提出了一种可行的飞行模式，称为会合编队飞行（R&FF）模式，其中车辆只需要通过一个相对的编队飞行。短距离。这种飞行模式在关键区域的快速协同检测中也具有重要价值。飞行模式将进入飞行分为交会阶段（RP）和编队飞行阶段（FFP），相应的制导方案设计为两层：离线规划层和在线制导层。在离线规划层，通过混合使用轨迹模拟和 3-D 高超声速滑翔问题的解析解，预先快速规划所有阶段所有车辆的协调参考轨迹。在线制导层对RP提出弱跟踪制导，允许重型货车相对自由飞行以抗干扰，但应严格满足交会条件。相比之下，在 FFP 中，提出了强跟踪制导来密切跟踪 3-D 参考轨迹，以保持编队配置。相应的引导方案设计为两层：离线规划层和在线引导层。在离线规划层，通过混合使用轨迹模拟和 3-D 高超声速滑翔问题的解析解，预先快速规划所有阶段所有车辆的协调参考轨迹。在线制导层对RP提出弱跟踪制导，允许重型货车相对自由飞行以抗干扰，但应严格满足交会条件。相比之下，在 FFP 中，提出了强跟踪制导来密切跟踪 3-D 参考轨迹，以保持编队配置。相应的引导方案设计为两层：离线规划层和在线引导层。在离线规划层，通过混合使用轨迹模拟和 3-D 高超声速滑翔问题的解析解，预先快速规划所有阶段所有车辆的协调参考轨迹。在线制导层对RP提出弱跟踪制导，允许重型货车相对自由飞行以抗干扰，但应严格满足交会条件。相比之下，在 FFP 中，提出了强跟踪制导来密切跟踪 3-D 参考轨迹，以保持编队配置。通过混合使用轨迹模拟和 3-D 高超音速滑翔问题的分析解决方案，所有阶段的所有车辆的协调参考轨迹是预先快速规划的。在线制导层对RP提出弱跟踪制导，允许重型货车相对自由飞行以抗干扰，但应严格满足交会条件。相比之下，在 FFP 中，提出了强跟踪制导来密切跟踪 3-D 参考轨迹，以保持编队配置。通过混合使用轨迹模拟和 3-D 高超音速滑翔问题的分析解决方案，所有阶段的所有车辆的协调参考轨迹是预先快速规划的。在线制导层对RP提出弱跟踪制导，允许重型货车相对自由飞行以抗干扰，但应严格满足交会条件。相比之下，在 FFP 中，提出了强跟踪制导来密切跟踪 3-D 参考轨迹，以保持编队配置。允许重型货车相对自由地飞行以抗干扰，但应严格满足交会条件。相比之下，在 FFP 中，提出了强跟踪制导来密切跟踪 3-D 参考轨迹，以保持编队配置。允许重型货车相对自由地飞行以抗干扰，但应严格满足交会条件。相比之下，在 FFP 中，提出了强跟踪制导来密切跟踪 3-D 参考轨迹，以保持编队配置。