基于凸优化的再入轨迹三维剖面规划方法

可重复使用飞行器一般采用大升阻比气动外形,再入轨迹三维剖面规划方法可充分发挥这类飞行器固有的机动能力.计算量大是制约三维剖面规划应用的难题,为提高计算效率,提出了一种基于凸优化的再入轨迹三维剖面规划方法.首先,分析运动方程特性,利用定义新的控制变量、约束松弛、连续线性化等技术,将原始非凸的三维剖面规划问题转化为一个凸优化问题.其次,将指令反解步骤嵌入至序列凸化算法中,通过迭代求解凸优化子问题,获得原问题的可行解.数值仿真结果表明所提方法具有较高的求解精度和确定的收敛性质,飞行器的机动能力得到充分发挥;与伪谱法的结果对比表明凸优化方法在轨迹规划问题上具有更高的求解效率.