一种燃料最省的火星精确着陆动力下降段快速轨迹优化方法

• 作者: 任高峰 崔平远 栾恩杰 高艾
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 火星探测 精确着陆 动力下降段 燃料最省 轨迹优化
• 年，卷（期）: 2014,（12）
• 所属期刊栏目: 飞行器设计与力学
• 页码范围: 1350-1358
• 页数: 9页
• 分类号: V448.2
• 字数: 6480字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2014.12.002

摘要

针对火星精确着陆问题,给出一种燃料最省的火星着陆动力下降段快速轨迹优化方法.首先以燃料最省为指标建立了着陆器动力下降段轨迹优化问题模型,然后利用极大值原理对该模型的推力大小、推力方向与协状态变量之间的关系进行分析,得出着陆器推力只能以最大或最小推力工作、推力方向和与速度对应的协状态矢量方向相同的结论.并以此为基础,将原问题的状态微分方程和协状态微分方程转换为有限个推力为常值的分段函数,推导每段内微分方程的解析表达式,给出了动力下降段轨迹优化方法的算法流程;最后通过数学仿真将所提出的方法与凸规划、多项式制导方法进行比较.结果表明该方法不仅避免了多项式方法没有考虑推力约束及燃料消耗的缺陷,而且在计算效率方面较凸规划方法有大幅度提高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	崔平远	哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心	194	2213	22.0	36.0
10	任高峰	哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心	3	45	3.0	3.0
11	高艾	北京理工大学深空探测技术研究所	9	65	6.0	7.0