GHV_open 是一个面向高超声速飞行器(Generic Hypersonic Vehicle)的开源动力学与 GNC(制导、导航与控制)仿真研究平台。项目包含完整的 6 自由度动力学模型、气动力模型、发动机模型、地球环境以及多种控制算法示例,旨在为研究人员和飞控工程师提供一个可扩展、可复现的高超声速飞行器综合仿真平台。
高超声速飞行器的气动参数通常处于保密状态,公开资料相对稀缺且不完整。为避免研究者重复造轮子,并促进社区协作,本平台参考 NASA 于 20 世纪 90 年代公开的 Winged-cone 高超声速飞行器参数进行构建。
- 完整高超声速飞行器6自由度动力学模型
- 提供多种仿真平台和工况支持:
GHV_open_equation.slx:基于 MATLAB 纯公式实现动力学仿真平台GHV_open_toolbox.slx:基于 Simulink / Aerospace Toolbox 动力学仿真平台GHV_open_VarialbeMass_toolbox.slx:考虑发动机推力模型的变质量动力学仿真平台GHV_open_VarialbeMass_elliposid_toolbox.slx:考虑椭球地球的变质量动力学仿真平台
- 多种控制算法示例:如自适应滑模控制,自适应滑模切换控制算法等
- 模块化设计:动力学、气动力、控制算法、发动机推力、地球环境等可替换扩展
GHV_open
├─ .vscode/ - VS Code 配置文件夹
├─ cache/ - 缓存文件夹
│ └─ .gitkeep - 保留空文件夹的 Git 文件
├─ Control_Schemes/ - 控制方案文件夹
│ ├─GHV_open_VarialbeMass_elliposid_toolbox_MIMO_adaptive_smc.slx - 飞行器变质量椭球地球下自适应滑模控制仿真平台
│ ├─GHV_open_VarialbeMass_toolbox_adaptive_fuzzy.slx - 飞行器变质量下自适应滑模控制仿真平台
│ ├─GHV_open_VarialbeMass_toolbox_MIMO_adaptive_fuzzy.slx - 多输入多输出自适应控制仿真平台
│ ├─GHV_toolbox_adaptive_fuzzy.slx - 自适应模糊滑模控制仿真平台
│ └─GHV_toolbox_adaptive_sliding.slx - 自适应滑模控制仿真平台
├─ data/ - 数据存放文件夹
├─ docs/ - 飞行器说明文档文件夹
├─ GHV_analysis/ - 飞行器性质分析文件夹
├─ GHV_control/ - 控制算法文件夹
│ ├─ adaptive fuzzy control/ - 自适应模糊控制算法文件夹
│ ├─ FBL_M.m - 反馈线性化控制
│ ├─ lie_solving.m - 反馈线性化中 Lie 导数求解过程
│ └─ Sliding_mode.m - 滑模控制
├─ GHV_model/ - 飞行器动力学与地球环境模型文件夹
├─ .gitignore - Git 忽略文件
├─ draft.m - 草稿文件(git未跟踪 可自行建立)
├─ GHV_Configuration.m - 飞行器基本参数配置文件
├─ GHV_open_equation.slx - 基于 MATLAB 纯公式实现动力学仿真平台
├─ GHV_open_toolbox.slx - 基于 Simulink/Aerospace Toolbox 动力学仿真平台
├─ GHV_open_VarialbeMass_toolbox.slx - 考虑发动机推力模型的变质量动力学仿真平台
├─ GHV_open_VarialbeMass_elliposid_toolbox.slx - 考虑椭球地球的变质量动力学仿真平台
├─ init.m - 初始化加载文件
├─ LICENSE - 许可证
└─ readme.md - 项目说明文档- MATLAB 2023b+
git clone https://github.com/blueWALL-E/GHV_open.git
cd GHV_open编辑 GHV_Configuration.m(飞行器基本参数配置文件),完成后在 MATLAB 命令行窗口中执行:
init % 加载项目路径与默认配置根据需求选择以下仿真平台:
GHV_open_equation.slx:基于 MATLAB 纯公式实现动力学仿真平台GHV_open_toolbox.slx:基于 Simulink / Aerospace Toolbox 动力学仿真平台GHV_open_VarialbeMass_toolbox.slx:考虑发动机推力模型的变质量动力学仿真平台GHV_open_VarialbeMass_elliposid_toolbox.slx:考虑椭球地球的变质量动力学仿真平台
💡 建议新手从 GHV_open_toolbox.slx 入手;更多控制方法示例见 Control_Schemes/。
欢迎任何贡献,包括但不限于(按重要程度排序):
- 🛠️ 修复各种 bug
- 🚀 完善发动机模型数据
✈️ 设计高超声速飞行器飞行轨迹- 📚 完善说明文档
- 📈 丰富控制算法
- 🧩 建立飞行器弹性模型
- 🌡️ 建立热环境相关模型
流程:
- Fork 本仓库
- 新建分支
feature/xxx - 提交修改并运行测试
- 提交 Pull Request
本项目采用 GPL‑2.0 许可证。详见 LICENSE。
- Winged-cone高超声速飞行器数据提供者:美国国家航空航天局兰利研究中心
- 项目作者:blueWALL-E(原始项目创作者)
请忽略头部注释中的此行代码:
@Shortcut keys: ctrl+alt+/ ctrl+alt+z此为原作者编辑器自定义快捷键,与本项目无关。
