序列凸优化的小天体附着轨迹优化

摘要：

针对小天体附着多约束轨迹优化问题,提出一种基于序列凸优化的轨迹优化方法.首先采用内球谐引力场模型对目标小天体附近的不规则引力场进行精确建模,内球谐引力场模型是对经典球谐系数法的改进,形式简单,计算量小,并且克服了经典球谐系数模型在形状不规则的小天体附近不收敛的问题.对于小天体附着多约束轨迹优化问题,通过约束松弛、线性化、离散化过程,转化为一个可以迭代求解的二阶锥规划问题(SOCP),进而采用内点法进行解算.数学仿真结果显示,优化结果符合各项约束条件,以零速度到达了目标着陆点,且符合燃耗最优的优化目标.利用序列凸优化算法进行小天体附着燃耗最优轨迹设计,推导简便,计算速度快,精度高,具有应用价值.

关键词：小天体附着、轨迹优化、内球谐引力场、二阶锥规划、内点法

所属期刊栏目：39

分类号：V448.224(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;基础科研项目;民用航天项目

在线出版日期：2021-07-16（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：177-183