CN109976373B - 飞行器中的差分量化反馈控制器及其控制方法 - Google Patents

飞行器中的差分量化反馈控制器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种飞行器中的差分量化反馈控制器及其控制方法。差分量化反馈控制器包括依次连接的飞行轨迹量化器、数字通信网络、差分信号估计器和飞行控制器。飞行轨迹量化器连接目标跟踪系统，对其输出的飞行器飞行轨迹探测信号进行量化；数字通信网络用于对飞行轨迹量化器生成的量化值进行信源编码和信道编码，再通过无线信道传输给差分信号估计器；差分信号估计器用于接收数字通信网络发送的差分信号信息，生成差分估计信号；飞行控制器连接差分信号估计器，实现对飞行动力系统的控制。本发明能实现飞行器自动导航网络化控制，有效地降低了对数字通信网络信息传输速率的要求，解决了网络带宽受限的难题，特别适合于超音速飞行器的自动导航控制。

Description

飞行器中的差分量化反馈控制器及其控制方法
技术领域
本发明涉及空中飞行器中的自动导航网络化控制技术领域，尤其涉及一种飞行器中的差分量化反馈控制器及其控制方法。
背景技术
近年来，信息化、网络化、自动化、智能化等技术在飞行器自动导航系统中得到了广泛的应用，例如无人机、巡飞弹等导航控制系统。新技术的广泛应用促进了自动导航技术的发展。在这类飞行器自动导航系统中，地面基站与飞行器之间通过数字通信网络实现信息传输，飞行器可通过网络化控制实现自动导航。这类网络化控制问题受到了越来越多的关注。
在这种飞行器自动导航网络化控制系统中，飞行器飞行轨迹可以通过地面基站目标跟踪系统探测到，再通过数字通信网络反馈给飞行器。飞行器基于获得的飞行轨迹信息，计算控制输出，在控制飞行动力系统，修正自身飞行轨迹。因此，需要设计一种适应于这类飞行器自动导航系统的网络化控制器。
对于这种飞行器自动导航网络化控制系统，飞行器飞行速度较快，很多情况下都是超音速飞行。这就造成信息通信过程中数据包丢失概率很大，严重时会造成系统不稳定。信息通信延迟时间即使很小，也会对控制精度有巨大影响，大大降低了控制性能指标。另外，数字通信网络通常是带宽受限的，这导致信息传输速率也是受限的。但是，超音速飞行器自动导航网络化控制系统要求数字通信网络提供巨大的信息传输速率以确保短时间内传输足够多的信息来确保控制精度。信息传输速率受限将导致量化误差较大，使其不能简单地被忽略，这将大大降低系统控制性能。如何在信息传输速率受限情况下，给出一种有效的量化反馈控制器设计方法，是一个具有重要应用价值的研究课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种飞行器中的差分量化反馈控制器及其控制方法，实现空中飞行器自动导航网络化控制。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种飞行器中的差分量化反馈控制器，包括依次连接的飞行轨迹量化器、数字通信网络、差分信号估计器和飞行控制器；
所述的飞行控制器与飞行动力系统连接，所述的飞行动力系统与飞行器连接，所述的飞行器与目标跟踪系统连接，所述目标跟踪系统与飞行轨迹量化器连接；
所述飞行轨迹量化器对飞行器的飞行轨迹探测信号进行量化，具体包括第一飞行轨迹预测模块、差分信号产生模块、量化参数设定模块、速率受限量化模块；
所述第一飞行轨迹预测模块与差分信号产生模块输入连接，所述差分信号产生模块的输出与速率受限量化模块的输入连接，所述速率受限量化模块的输出与数字通信网络连接，所述速率受限量化模块的输入还与量化参数设定模块连接；
所述第一飞行轨迹预测模块用于对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；
所述差分信号产生模块用于把目标跟踪系统探测到的飞行轨迹探测信号与飞行轨迹预测模块产生的飞行轨迹预测信号做差，得到差分信号；
所述量化参数设定模块用于设定差分信号进行量化所需要的各个参数，包括量化级数、量化间隔、量化范围；
所述速率受限量化模块用于对差分信号进行量化，生成量化值，同时确保所需要的信息传输速率大小在数字通信网络限定范围内；
所述数字通信网络用于对飞行轨迹量化器生成的量化值进行信源编码和信道编码，再通过无线信道传输给差分信号估计器；
所述差分信号估计器用于接收数字通信网络发送的差分信号信息，生成差分估计信号；
所述飞行控制器用于利用得到的差分估计信号来计算控制输出信号，实现对飞行动力系统的控制，操控飞行器的飞行姿态，调整其飞行轨迹，从而确保飞行器按照规划路径飞行，具体包括第二飞行轨迹预测模块、飞行轨迹估计模块、控制增益计算模块、控制输出生成模块；
所述飞行轨迹估计模块的输入分别与差分信号估计器、第二飞行轨迹预测模块连接，所述飞行轨迹估计模块的输出与控制输出生成模块的输入连接，所述控制输出生成模块的输出与飞行动力系统连接，所述的控制输出生成模块还与控制增益计算模块连接；
所述第二飞行轨迹预测模块用于对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；
所述飞行轨迹估计模块用于把差分估计信号与飞行轨迹预测信号相加，生成飞行轨迹估计信号；
所述控制增益计算模块用于计算控制增益值；
所述控制输出生成模块用于根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号，实现对飞行动力系统的控制，从而实现对飞行器飞行轨迹的修正。
进一步地，所述的飞行轨迹量化器采用TMS320C6455芯片；
进一步地，所述的数字通信网络采用无线自组织网络(Ad Hoc网络)；
进一步地，所述的差分信号估计器和飞行控制器采用嵌入式微处理器ARM926EJ-S芯片；
一种飞行器中的差分量化反馈控制方法，采用前述的一种飞行器中的差分量化反馈控制器实现，该方法包括以下步骤：
步骤1：将目标跟踪系统的获得的飞行轨迹探测信号输入到飞行轨迹量化器中的差分信号产生模块生成差分信号；
在飞行器自动导航网络化控制系统中，通过目标跟踪系统获得飞行器飞行轨迹探测信号，得到速度为V、飞行航道倾角为γ、高度为h、攻角为α以及俯仰角速率为q；
由飞行轨迹预测模块预测飞行轨迹预测信号，得到预测速度为
Figure GDA0003243505940000031
预测飞行航道倾角为
Figure GDA0003243505940000032
预测高度为
Figure GDA0003243505940000033
预测攻角为
Figure GDA0003243505940000034
以及预测俯仰角速率为
Figure GDA0003243505940000035
则对应的差分信号
Figure GDA0003243505940000036
定义为：
Figure GDA0003243505940000037
Figure GDA0003243505940000038
Figure GDA0003243505940000039
Figure GDA00032435059400000310
Figure GDA00032435059400000311
步骤2：将差分信号进行量化，得到量化后的差分信号；
通过量化参数设定模块设定量化参数，得到量化级数di，其中i＝1,2,3,4,5；数字通信网络传输飞行轨迹信号所需要的信息传输速率用R表示，则计算得到：
Figure GDA00032435059400000312
基于设定的量化参数，对差分信号进行量化，得到差分信号量化值；
步骤3：将量化后的差分信号传输至飞行控制器；
量化后的差分信号需要通过数字通信网络传输给飞行控制器，数字通信网络对差分信号量化值进行信源编码和信道编码，再通过无线信道传输；
步骤4：在量化后的差分信号传输至飞行控制器的过程中，在差分信号估计器中进行差分信号估计；
差分信号量化值通过数字通信网络传输过程中会受到噪声干扰的影响，其信息会产生损失，采用自适应滤波方法滤除噪声，再采用极大似然估计方法得到差分信号估计值；
步骤5：将差分信号估计值输入至飞行轨迹估计模块进行飞行轨迹估计信号计算；
飞行控制器中的飞行轨迹预测模块与飞行轨迹量化器中的飞行轨迹预测模块相同，对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；然后，把差分估计信号与飞行轨迹预测信号相加，生成飞行轨迹估计信号，得到估计速度为
Figure GDA00032435059400000313
估计飞行航道倾角为
Figure GDA00032435059400000314
估计高度为
Figure GDA0003243505940000041
估计攻角为
Figure GDA0003243505940000042
以及估计俯仰角速率为
Figure GDA0003243505940000043
步骤6：控制输出生成模块根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号；
控制增益计算模块计算控制增益K，其值不是唯一取值，确保系统闭环稳定且具有符合要求的控制性能指标，即满足以下条件：
Figure GDA0003243505940000044
Figure GDA0003243505940000045
Figure GDA0003243505940000046
Figure GDA0003243505940000047
Figure GDA0003243505940000048
这里，V0、γ0、h0、α0、q0是给定的系统控制性能指标；对于不同的飞行器自动导航网络化控制系统，控制增益值K会有所不同；控制输出生成模块根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号U，则有
Figure GDA0003243505940000049
步骤7：根据控制输出信号对飞行器进行飞行轨迹修正；
基于计算得到的控制输出信号，飞行控制器实现对飞行动力系统的控制，操控飞行器的飞行姿态，调整其飞行轨迹，从而确保飞行器按照规划路径飞行。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种飞行器中的差分量化反馈控制器及其控制方法，针对飞行器自动导航网络化控制系统，给出一种差分量化反馈控制方法，有效地降低了对数字通信网络信息传输速率的要求，解决了网络带宽受限的难题，特别适合于超音速飞行器的自动导航控制。
附图说明
图1为本发明实施例提供的飞行器自动导航网络化控制系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的飞行轨迹量化器结构框图；
图3为本发明实施例提供的飞行控制器原理图；
图4为本发明实施例提供的差分量化反馈控制方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
飞行器自动导航网络化控制系统，如图1所示，包括飞行器、目标跟踪系统、飞行轨迹量化器、数字通信网络、差分信号估计器、飞行控制器、飞行动力系统等部分。本实施例提供一种飞行器中的差分量化反馈控制器，主要适用于飞行器自动导航网络化控制系统，特别适合于在数字通信网络信息传输速率受限情况下的量化反馈控制系统。
一种飞行器中的差分量化反馈控制器，包括依次连接的飞行轨迹量化器、数字通信网络、差分信号估计器和飞行控制器；
飞行控制器与飞行动力系统连接，飞行动力系统与飞行器连接，飞行器与目标跟踪系统连接，目标跟踪系统与飞行轨迹量化器连接；
通过目标跟踪系统探测V、γ、h、α、q等飞行参数值，并对其进行量化，以便于其在数字通信网络中传输。如图2所示，飞行轨迹量化器包括第一飞行轨迹预测模块、差分信号产生模块、量化参数设定模块、速率受限量化模块。
所述第一飞行轨迹预测模块与差分信号产生模块输入连接，所述差分信号产生模块的输出与速率受限量化模块的输入连接，所述速率受限量化模块的输出与数字通信网络连接，所述速率受限量化模块的输入还与量化参数设定模块连接；
所述第一飞行轨迹预测模块用于对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；
所述差分信号产生模块用于把目标跟踪系统探测到的飞行轨迹探测信号与飞行轨迹预测模块产生的飞行轨迹预测信号做差，得到差分信号；
所述量化参数设定模块用于设定差分信号进行量化所需要的各个参数，包括量化级数、量化间隔、量化范围；
所述速率受限量化模块用于对差分信号进行量化，生成量化值，同时确保所需要的信息传输速率大小在数字通信网络限定范围内；
所述数字通信网络用于对飞行轨迹量化器生成的量化值进行信源编码和信道编码，再通过无线信道传输给差分信号估计器；
所述差分信号估计器用于接收数字通信网络发送的差分信号信息，生成差分估计信号；
如图3所示，所述飞行控制器用于利用得到的差分估计信号来计算控制输出信号，实现对飞行动力系统的控制，操控飞行器的飞行姿态，调整其飞行轨迹，从而确保飞行器按照规划路径飞行，具体包括第二飞行轨迹预测模块、飞行轨迹估计模块、控制增益计算模块、控制输出生成模块；
所述飞行轨迹估计模块的输入分别与差分信号估计器、第二飞行轨迹预测模块连接，所述飞行轨迹估计模块的输出与控制输出生成模块的输入连接，所述控制输出生成模块的输出与飞行动力系统连接，所述的控制输出生成模块还与控制增益计算模块连接；
所述第二飞行轨迹预测模块用于对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；
所述飞行轨迹估计模块用于把差分估计信号与飞行轨迹预测信号相加，生成飞行轨迹估计信号；
所述控制增益计算模块用于计算控制增益值，其大小要确保系统闭环稳定且具有符合要求的控制性能指标；
所述控制输出生成模块用于根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号，实现对飞行动力系统的控制，从而实现对飞行器飞行轨迹的修正。
飞行轨迹量化器采用TMS320C6455芯片。TMS320C6455芯片是TI公司推出的的一款新型高性能单核定点DSP，它是TI公司基于第三代先进VeloviTI VLIW(超长指令字)结构开发出来的产品。
数字通信网络采用无线自组织网络(Ad Hoc网络)。无线自组织网络是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流。
差分信号估计器和飞行控制器采用嵌入式微处理器ARM926EJ-S芯片。ARM926EJ-S芯片宏单元是全面可合成的，并且它具有一款Jazelle技术增强型32位RISC CPU。
本实施例飞行器中的差分量化反馈控制方法如图4所示，采用上述的飞行器中的差分量化反馈控制器实现。通过目标跟踪系统对飞行器飞行参数探测，获得飞行器飞行轨迹探测信号；通过飞行轨迹量化器中的飞行轨迹预测模块对飞行器飞行参数预测，获得飞行器飞行轨迹预测信号；再通过差分信号产生模块把飞行轨迹探测信号与飞行轨迹预测信号做差，得到差分信号；经过量化参数设定模块设定差分信号进行量化所需要的各个参数；再经过速率受限量化模块对差分信号进行量化，生成量化值，同时确保所需要的信息传输速率大小在数字通信网络限定范围内；经过数字通信网络对飞行轨迹量化器生成的量化值进行信源编码和信道编码，再通过无线信道传输给差分信号估计器；差分信号估计器接收数字通信网络发送的差分信号信息，生成差分估计信号；飞行控制器中的飞行轨迹预测模块与飞行轨迹量化器中的飞行轨迹预测模块相同，对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；飞行轨迹估计模块把差分估计信号与飞行轨迹预测信号相加，生成飞行轨迹估计信号；控制增益计算模块计算控制增益值，其大小要确保系统闭环稳定且具有符合要求的控制性能指标；控制输出生成模块根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号，实现对飞行动力系统的控制，从而实现对飞行器飞行轨迹的修正。
该方法包括以下步骤：
步骤1：将目标跟踪系统的获得的飞行轨迹探测信号输入到飞行轨迹量化器中的差分信号产生模块生成差分信号；
在上述的飞行器自动导航网络化控制系统中，通过目标跟踪系统获得飞行器飞行轨迹探测信号，得到速度为V、飞行航道倾角为γ、高度为h、攻角为α以及俯仰角速率为q。为了便于数字通信网络传输，需要对飞行轨迹探测信号进行量化。考虑到数字通信网络带宽受限，为了降低对信息传输速率的要求，这里采用差分量化的方法。由飞行轨迹预测模块预测飞行轨迹预测信号，得到预测速度为
Figure GDA0003243505940000071
预测飞行航道倾角为
Figure GDA0003243505940000072
预测高度为
Figure GDA0003243505940000073
预测攻角为
Figure GDA0003243505940000074
以及预测俯仰角速率为
Figure GDA0003243505940000075
则可以计算差分信号为：
Figure GDA0003243505940000076
Figure GDA0003243505940000077
Figure GDA0003243505940000078
Figure GDA0003243505940000079
Figure GDA00032435059400000710
步骤2：将差分信号进行量化，得到量化后的差分信号；
首先，通过量化参数设定模块设定量化参数，得到量化级数di，其中i＝1,2,3,4,5。则数字通信网络传输飞行轨迹信号所需要的信息传输速率为：
Figure GDA00032435059400000711
基于设定的量化参数，对差分信号进行量化，得到差分信号量化值。
步骤3：将量化后的差分信号传输至飞行控制器；
量化后的差分信号需要通过数字通信网络传输给飞行控制器。数字通信网络对差分信号量化值进行信源编码和信道编码，再通过无线信道传输。
步骤4：在量化后的差分信号传输至控制器的过程中，在差分信号估计器中进行差分信号估计；
差分信号量化值通过数字通信网络传输过程中会受到噪声干扰的影响，其信息会有一定的损失。采用自适应滤波方法滤除噪声，再采用极大似然估计方法得到差分信号估计值。
步骤5：将差分信号估计值输入至飞行轨迹估计模块进行飞行轨迹估计信号计算；
飞行控制器中的飞行轨迹预测模块与飞行轨迹量化器中的飞行轨迹预测模块相同，对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号。然后，把差分估计信号与飞行轨迹预测信号相加，生成飞行轨迹估计信号，得到估计速度为
Figure GDA00032435059400000712
估计飞行航道倾角为
Figure GDA00032435059400000713
估计高度为
Figure GDA0003243505940000081
估计攻角为
Figure GDA0003243505940000082
以及估计俯仰角速率为
Figure GDA0003243505940000083
步骤6：控制输出生成模块根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号；
控制增益计算模块计算控制增益K，其值不是唯一取值，但是一定要确保系统闭环稳定且具有符合要求的控制性能指标，即满足以下条件：
Figure GDA0003243505940000084
Figure GDA0003243505940000085
Figure GDA0003243505940000086
Figure GDA0003243505940000087
Figure GDA0003243505940000088
这里，V0、γ0、h0、α0、q0是给定的系统控制性能指标。对于不同的飞行器自动导航网络化控制系统，控制增益值K会有所不同。控制输出生成模块根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号U，则有
Figure GDA0003243505940000089
步骤7：根据控制输出信号对飞行器进行飞行轨迹修正；
飞行控制器通过控制输出信号实现对飞行动力系统的控制，从而实现对飞行器飞行轨迹的修正。
本实施例提供的飞行器中的差分量化反馈控制器及其控制方法，针对飞行器自动导航网络化控制系统，给出一种差分量化反馈控制方法，有效地降低了对数字通信网络信息传输速率的要求，解决了网络带宽受限的难题，特别适合于超音速飞行器的自动导航控制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种飞行器中的差分量化反馈控制器，其特征在于，包括：
依次连接的飞行轨迹量化器、数字通信网络、差分信号估计器和飞行控制器；
所述的飞行控制器与飞行动力系统连接，所述的飞行动力系统与飞行器连接，所述的飞行器与目标跟踪系统连接，所述目标跟踪系统与飞行轨迹量化器连接；
所述飞行轨迹量化器对飞行器的飞行轨迹探测信号进行量化，具体包括第一飞行轨迹预测模块、差分信号产生模块、量化参数设定模块、速率受限量化模块；
所述第一飞行轨迹预测模块与差分信号产生模块输入连接，所述差分信号产生模块的输出与速率受限量化模块的输入连接，所述速率受限量化模块的输出与数字通信网络连接，所述速率受限量化模块的输入还与量化参数设定模块连接；
所述第一飞行轨迹预测模块用于对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；
所述差分信号产生模块用于把目标跟踪系统探测到的飞行轨迹探测信号与飞行轨迹预测模块产生的飞行轨迹预测信号做差，得到差分信号；
所述量化参数设定模块用于设定差分信号进行量化所需要的各个参数，包括量化级数、量化间隔、量化范围；
所述速率受限量化模块用于对差分信号进行量化，生成量化值，同时确保所需要的信息传输速率大小在数字通信网络限定范围内；
所述数字通信网络用于对飞行轨迹量化器生成的量化值进行信源编码和信道编码，再通过无线信道传输给差分信号估计器；
所述差分信号估计器用于接收数字通信网络发送的差分信号信息，生成差分估计信号；
所述飞行控制器用于利用得到的差分估计信号来计算控制输出信号，实现对飞行动力系统的控制，操控飞行器的飞行姿态，调整其飞行轨迹，从而确保飞行器按照规划路径飞行，具体包括第二飞行轨迹预测模块、飞行轨迹估计模块、控制增益计算模块、控制输出生成模块；
所述飞行轨迹估计模块的输入分别与差分信号估计器、第二飞行轨迹预测模块连接，所述飞行轨迹估计模块的输出与控制输出生成模块的输入连接，所述控制输出生成模块的输出与飞行动力系统连接，所述的控制输出生成模块还与控制增益计算模块连接；
所述第二飞行轨迹预测模块用于对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；
所述飞行轨迹估计模块用于把差分估计信号与飞行轨迹预测信号相加，生成飞行轨迹估计信号；
所述控制增益计算模块用于计算控制增益值；
所述控制输出生成模块用于根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号，实现对飞行动力系统的控制，从而实现对飞行器飞行轨迹的修正。
2.根据权利要求1所述的一种飞行器中的差分量化反馈控制器，其特征在于，所述的飞行轨迹量化器采用TMS320C6455芯片。
3.根据权利要求1所述的一种飞行器中的差分量化反馈控制器，其特征在于，所述的数字通信网络采用无线自组织网络。
4.根据权利要求1所述的一种飞行器中的差分量化反馈控制器，其特征在于，所述的差分信号估计器和飞行控制器采用嵌入式微处理器ARM926EJ-S芯片。
5.一种飞行器中的差分量化反馈控制方法，采用权利要求1所述的一种飞行器中的差分量化反馈控制器实现，其特征在于，包括：
步骤1：将目标跟踪系统的获得的飞行轨迹探测信号输入到飞行轨迹量化器中的差分信号产生模块生成差分信号；
在飞行器自动导航网络化控制系统中，通过目标跟踪系统获得飞行器飞行轨迹探测信号，得到速度为V、飞行航道倾角为γ、高度为h、攻角为α以及俯仰角速率为q；
由飞行轨迹预测模块预测飞行轨迹预测信号，得到预测速度为
Figure FDA0003243505930000021
预测飞行航道倾角为
Figure FDA0003243505930000022
预测高度为
Figure FDA0003243505930000023
预测攻角为
Figure FDA0003243505930000024
以及预测俯仰角速率为
Figure FDA0003243505930000025
则对应的差分信号
Figure FDA0003243505930000026
定义为：
Figure FDA0003243505930000027
Figure FDA0003243505930000028
Figure FDA0003243505930000029
Figure FDA00032435059300000210
Figure FDA00032435059300000211
步骤2：将差分信号进行量化，得到量化后的差分信号；
通过量化参数设定模块设定量化参数，得到量化级数di，其中i＝1,2,3,4,5；数字通信网络传输飞行轨迹信号所需要的信息传输速率用R表示，则计算得到：
Figure FDA00032435059300000212
基于设定的量化参数，对差分信号进行量化，得到差分信号量化值；
步骤3：将量化后的差分信号传输至飞行控制器；
量化后的差分信号需要通过数字通信网络传输给飞行控制器，数字通信网络对差分信号量化值进行信源编码和信道编码，再通过无线信道传输；
步骤4：在量化后的差分信号传输至飞行控制器的过程中，在差分信号估计器中进行差分信号估计；
差分信号量化值通过数字通信网络传输过程中会受到噪声干扰的影响，其信息会产生损失，采用自适应滤波方法滤除噪声，再采用极大似然估计方法得到差分信号估计值；
步骤5：将差分信号估计值输入至飞行轨迹估计模块进行飞行轨迹估计信号计算；
飞行控制器中的飞行轨迹预测模块与飞行轨迹量化器中的飞行轨迹预测模块相同，对飞行器飞行轨迹信号进行预测，产生飞行轨迹预测信号；然后，把差分估计信号与飞行轨迹预测信号相加，生成飞行轨迹估计信号，得到估计速度为
Figure FDA0003243505930000031
估计飞行航道倾角为
Figure FDA0003243505930000032
估计高度为
Figure FDA0003243505930000033
估计攻角为
Figure FDA0003243505930000034
以及估计俯仰角速率为
Figure FDA0003243505930000035
步骤6：控制输出生成模块根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号；
控制增益计算模块计算控制增益K，其值不是唯一取值，确保系统闭环稳定且具有符合要求的控制性能指标，即满足以下条件：
Figure FDA0003243505930000036
Figure FDA0003243505930000037
Figure FDA0003243505930000038
Figure FDA0003243505930000039
Figure FDA00032435059300000310
这里，V0、γ0、h0、α0、q0是给定的系统控制性能指标；对于不同的飞行器自动导航网络化控制系统，控制增益值K会有所不同；控制输出生成模块根据飞行轨迹估计信号与控制增益值生成控制输出信号U，则有
Figure FDA00032435059300000311
步骤7：根据控制输出信号对飞行器进行飞行轨迹修正；
基于计算得到的控制输出信号，飞行控制器实现对飞行动力系统的控制，操控飞行器的飞行姿态，调整其飞行轨迹，从而确保飞行器按照规划路径飞行。
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