基于自適應偽譜法的升力式飛行器火星進入段快速軌跡優化

作者：孫志遠,劉智勇,張鵬

摘要：針對升力式火星飛行器定點著陸任務的軌跡優化問題,給出了基于自適應偽譜法的快速優化算法.綜合考慮探測器火星大氣進入過程中的動力學約束、邊界約束、路徑約束以及控制約束條件,利用自適應偽譜法將軌跡優化問題轉換為離散的非線性規劃問題,采用序列二次規劃算法進行求解,得到性能指標最優的進入軌跡.通過仿真驗證,給出了實現火星進入過程燃料消耗最優的狀態量和控制量軌跡.仿真結果表明,在Matlab中采用自適應偽譜法,能夠在800 s內采用267個配點,給出近似精度為10-6的火星進入過程中消耗能量最優的參考軌跡.

發文機構：北京控制工程研究所

關鍵詞：Bolza型問題配點拉格朗日插值序列二次規劃高斯偽譜法Bolza problemCollocationLagrange interpolationSequential quadratic programmingGauss Pseudospectral Method(GPM)

分類號： V448.22[航空宇航科學與技術—飛行器設計]