基于hp伪谱凸优化的高超声速滑翔飞行器轨迹优化与制导

• 作者: 唐胜景 王肖 郭杰
• 来源期刊: 战术导弹技术
• 关键词: 高超声速滑翔飞行器 再入制导 轨迹优化 伪谱法 凸优化
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 临近空间与空天飞行器轨迹优化设计专栏|TRAJECTORY OPTIMIZATION DESIGN OF NEAR-SPACE AND AEROSPACE VEHICLE
• 页码范围: 66-75
• 页数: 10页
• 分类号: V448.235
• 语种: 中文
• DOI: 10.16358/j.issn.1009-1300.2020.1.015

摘要

针对高超声速滑翔飞行器再入轨迹在线优化与闭环最优制导问题,为兼顾优化效率与精度,提出了一种hp伪谱凸优化方法.首先,将倾侧角变化率扩展为控制量,采用hp flipped Radau伪谱法离散动力学方程.考虑端点约束、过程约束、禁飞区约束,采用连续线性化方法,将再入轨迹优化问题转化为一系列凸优化子问题,进而采用原始对偶内点法求解.迭代过程中设计了信赖域更新策略以改善算法的收敛性.然后,考虑在线轨迹优化与制导的实时性,提出了包括模型简化、串行优化、限制迭代、自适应更新等在内的在线轨迹优化与制导策略.仿真结果表明hp伪谱凸优化方法离散精度高、求解速度快,适于在线使用;闭环最优制导方法制导精度高、计算耗时较小.