考虑多种约束的探月飞船跳跃式再入走廊优化设计

• 作者: 李海阳 杜昕 沈红新
• 来源期刊: 载人航天
• 学科: 航空航天
• 关键词: 跳跃式再入走廊 路径约束 滚转角约束 两层优化策略
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 工程技术
• 页码范围: 443-448
• 页数: 6页
• 分类号: V412.4
• 字数: 3548字
• 语种: 中文

摘要

探月飞船升阻比较低，再入时为达到长的飞行纵程，必须采用跳跃式再入方式。考虑多种约束条件，对跳跃式再入走廊进行了优化设计。首先，对路径约束进行分析，根据跳跃式再入轨迹的动力学特性对轨迹进行分段，推导了关键段中路径约束间的解析关系式，并在此基础上对优化问题进行了简化；其次，对滚转角速度约束进行分析，通过选择合理的离散点个数来保证角速度约束的满足；最后，为保证结果的高精度与全局最优性，采用两层优化策略进行求解，先利用高斯伪谱法得到控制变量初值，再将初值代入直接打靶法中计算得到最终结果。仿真结果表明：路径约束分析结果与优化结果保持一致，可在一定程度上简化优化问题；对滚转角速度约束的处理简单有效；两层优化策略能使问题快速收敛到满足约束的高精度解。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李海阳	国防科学技术大学航天科学与工程学院	31	96	6.0	8.0
2	沈红新	国防科学技术大学航天科学与工程学院	8	19	3.0	4.0
3	杜昕	国防科学技术大学航天科学与工程学院	2	11	2.0	2.0