复杂约束条件下高超声速飞行器再入轨迹优化

作     者：张合新 宫梓丰 蔡光斌 宋睿 ZHANG Hexin;GONG Zifeng;CAI Guangbin;SONG Rui

作者机构：火箭军工程大学导弹工程学院西安710025 青州士官学院山东青州262500 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2019年第40卷第1期

页      面：1-6页

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 082501[工学-飞行器设计] 0826[工学-兵器科学与技术] 082602[工学-兵器发射理论与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61773387) 

主　　题：高超声速飞行器 再入段 轨迹优化 自适应伪谱法 复杂约束 

摘      要：针对飞行器材料的物理性质和战略应用实际,设定热流、过载、动压和禁飞区等约束条件,构建了非线性多耦合最优控制问题模型。利用自适应伪谱法进行模型转换,经过网格细化配点优化过程,使状态变化量较大的时间区间被进一步细分,降低了系统误差的同时将初始最优控制问题转变成非线性规划问题。提出了最大轨迹空间使得优化轨迹满足复杂约束,并使用SNOPT求解器解算出符合条件的最优轨迹。仿真结果表明,再入轨迹可以满足约束条件,在避开禁飞区的同时取得最优指标。