预测与反演交会制导的燃料消耗遗传算法寻优

• 作者: 谭天乐
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 交会对接 多脉冲制导 模型预测与反演控制 燃料消耗 遗传算法 轨迹优化
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 制导、导航、控制与电子|GNC and Electronics
• 页码范围: 1542-1549
• 页数: 8页
• 分类号: V448.234
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2021.12.007

摘要

为了在航天器的多脉冲交会制导过程中寻找推力器的最佳工作时间以实现燃料消耗最优,基于模型预测与反演制导控制,提出了燃料消耗的遗传寻优方法.该方法根据轨控速度总量设计遗传个体的适应度函数;以推力器在一个控制周期中是否工作设置基因位的0-1状态,构造二进制编码形式的遗传个体;以等距稀疏控制的启发式方法生成初始种群;采用罚函数实现工程约束;通过选择淘汰、交叉变异等遗传操作的迭代,实现制导时长、控制周期确定情况下,多脉冲空间交会制导的燃料消耗寻优.仿真结果表明,遗传算法寻优得到的推力器工作模式具有较为显著的特征,可以有效减少制导中推力器工作时间,降低制导所需轨控速度总量,从而降低燃料消耗,同时仍然保证制导精度.