基于路径约束分析的跳跃式再入轨迹优化

摘要：

对于跳跃式再入轨迹优化问题,通常的求解方法是不经任何分析直接约束动压、过载和热流密度,再加上控制变量滚转角的约束,往往使问题变得复杂而难以求解.基于跳跃式再入轨迹的动力学特性,将轨迹进行分段,并逐段分析路径约束的特点和内在联系,建立起它们之间的解析关系式,由此得到跳跃式再入轨迹优化问题中路径约束的串行施加策略.运用该策略可以在某些情况下减少路径约束的个数,降低优化问题的复杂度;选择优化方法时,为了兼顾全局最优性与高精度结果,采用基于粒子群优化(PSO)算法和高斯伪谱法(GPM)的两层优化策略.仿真结果表明,采用两层优化策略可以得到满足约束的高精度解,路径约束串行施加策略正确可行,优化计算结果与理论分析结论一致.

关键词：跳跃式再入、轨迹优化、路径约束、串行施加策略、两层优化策略

所属期刊栏目：35

分类号：V412.4(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金11372345;国家“973”计划2013CB733100National Natural Science Foundation of China11372345;National Basic Research Program of China2013CB733100

在线出版日期：2014-06-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1265-1275