最优轨迹规划方法及其平动点航天器编队均衡耗能重构应用

摘要：

由于均衡耗能航天器编队能够提高整体航天器编队服役时间,针对平动点航天器编队重构的均衡耗能最优轨迹规划问题,提出一种以状态、协态和控制三类变量插值为核心的求解非线性最优控制问题的新方法.基于连续时间表达的非线性最优控制问题通过变分原理转化为非线性方程组的求解,并进一步推导非线性方程组显示格式的Jacobi矩阵提高非线性方程组的计算效率.本文方法既满足最优控制理论的一阶必要条件又具有较大的收敛域;同时,不需要对协态初值准确猜测,避免了大规模非线性规划问题的求解.通过对中心航天器位置固定和无中心航天器两种情况的数值模拟,结果表明,本文方法对航天器编队重构轨迹规划问题能够达到均衡耗能的目标,具有一定的应用价值.

关键词：编队重构、均衡耗能、轨迹规划、Hamiltonian边值问题、变分原理

所属期刊栏目：31

分类号：V448.2;O343.5(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金11102031;中央高校基本科研业务费专项基金DUT13KL25;辽宁省教育厅科学研究一般项目L2013015

在线出版日期：2016-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：18-24