基于燃料最优解的火星精确着陆制导策略研究

作     者：郭延宁 马广富 曾添一 崔祜涛 GUO Yanning;MA Guangfu;ZENG Tianyi;CUI Hutao

作者机构：哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001 哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心哈尔滨150001 

出 版 物：《深空探测学报》 (Journal Of Deep Space Exploration)

年 卷 期：2015年第2卷第1期

页      面：61-68页

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家973计划项目(2012CB720000) 国家自然科学基金资助项目(61403103) 中国博士后科学基金资助项目(2014M550195) 

主　　题：精确着陆 动力下降 路径点 最优制导 轨迹跟踪 

摘      要：针对火星着陆任务高实时性和低燃耗的需求,提出了一种新的基于开环燃料最优解的精确着陆制导策略。通过分析开环燃料最优解特性,设计了利用发动机推力幅值切换处的状态作为路径点结合最优线性制导律进行分段制导的制导策略,在无需存储全部燃料最优轨迹的前提下,实现具有近燃料最优特性的着陆任务,节省了大量的存储空间。同时详细讨论了包括全局燃料最优解获取、路径点提取、路径点拟合等一系列关键问题,并通过典型火星着陆场景的大量数学仿真验证了所提出策略的可行性和优越性。