基于Radau伪谱法的重复使用运载器再入轨迹优化

摘要：

为了提高数值解法的收敛速度,本文利用Radau伪谱法求解重复使用运载器的再入轨迹优化问题.该方法在一组Legendre-Gauss-Radau点上构造全局Lagrange插值多项式对状态变量和控制变量进行逼近,在动力学方程中状态变量对时间的导数可由插值多项式的导数来近似,故可将动力学方程约束转化为在Legendre-Gauss-Radau点上的代数微分方程约束.因此,可将连续时间的最优控制问题转化为有限维的非线性规划(NLP)问题,之后通过稀疏NLP求解器SNOPT即可对其进行求解.最后的仿真结果显示,通过该方法优化后的再入轨迹成功满足过程约束与边界约束.由于该方法的高效率和高精度特性,可将其应用于轨迹快速优化工程实际问题中.

关键词：重复使用运载器、轨迹优化、直接法、Radau伪谱法

所属期刊栏目：30

分类号：V448.235(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

在线出版日期：2013-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1027-1032