火星大气进入轨迹伪谱凸优化设计方法

火星大气进入轨迹伪谱凸优化设计方法
刘旭;叶松;林子瑞;黄翔宇;李爽
【期刊名称】《宇航学报》
【年(卷),期】2022(43)1
【摘要】为解决火星大气进入末端高度最大化问题,提出Legendre伪谱凸优化(LPCP)方法进行求解。

首先以纵向航程角为自变量建立火星进入模型,从而将末端时间自由问题转化为末端纵向航程角固定问题,避免优化末端时间;同时相比基于能量的模型,不必已知末端高度和速度,因此可以求解末端高度最大化问题。

然后将状态微分方程在Legendre-Gauss-Lobatto(LGL)配点处离散,将微分方程转化为代数等式约束,并通过一阶泰勒展开凸化过程约束。

最后,采用基于虚拟控制技术的凸优化算法迭代求解上述凸优化问题。

数值仿真结果表明,相比自适应伪谱法和一般序列凸优化方法,提出的LPCP算法在保证最优性的同时计算效率更高。

【总页数】10页(P71-80)
【作者】刘旭;叶松;林子瑞;黄翔宇;李爽
【作者单位】南京航空航天大学航天学院;北京航天自动控制研究所;北京控制工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V488.23
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