航空学报
航空學報
항공학보
Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica
2015年
10期
3338-3348
,共11页
呼卫军%卢青%常晶%周军
呼衛軍%盧青%常晶%週軍
호위군%로청%상정%주군
再入轨迹%强约束%滑翔再入飞行器%Gauss伪谱法%特征趋势分区
再入軌跡%彊約束%滑翔再入飛行器%Gauss偽譜法%特徵趨勢分區
재입궤적%강약속%활상재입비행기%Gauss위보법%특정추세분구
reentry trajectory%strong constraint%glide reentry vehicle%Gauss pseudospectral%characteristics of trend partition
针对强约束下的滑翔再入轨迹规划问题,采用基于特征趋势分区的Gauss伪谱法将连续最优问题转换为多个并行非线性规划问题并对其进行求解.针对传统拟谱方法在处理状态受限时,非平滑最优控制解难以收敛的问题,引入Sobolev空间证明了分区并行的收敛性和一致性.基于Letts准则提出了非连续特征趋势提取方法,通过分析离散点配置导数进行了可变分区的迭代设定,并结合导数变化趋势给出了各分区的动态配点数.利用不同阶次的多项式进行精度逼近,保证了在考虑多项强约束条件下弹道规划的可行解获取.结合状态分区的策略进行离线状态的分解,提高了计算效率.最终针对典型的再入应用进行了轨迹规划应用.仿真结果表明,所提出的方法可有效应对多种约束条件,能够根据飞行器的气动能力规划出可行的轨迹,过程条件满足约束,且可适应气动力20％的拉偏范围.
針對彊約束下的滑翔再入軌跡規劃問題,採用基于特徵趨勢分區的Gauss偽譜法將連續最優問題轉換為多箇併行非線性規劃問題併對其進行求解.針對傳統擬譜方法在處理狀態受限時,非平滑最優控製解難以收斂的問題,引入Sobolev空間證明瞭分區併行的收斂性和一緻性.基于Letts準則提齣瞭非連續特徵趨勢提取方法,通過分析離散點配置導數進行瞭可變分區的迭代設定,併結閤導數變化趨勢給齣瞭各分區的動態配點數.利用不同階次的多項式進行精度逼近,保證瞭在攷慮多項彊約束條件下彈道規劃的可行解穫取.結閤狀態分區的策略進行離線狀態的分解,提高瞭計算效率.最終針對典型的再入應用進行瞭軌跡規劃應用.倣真結果錶明,所提齣的方法可有效應對多種約束條件,能夠根據飛行器的氣動能力規劃齣可行的軌跡,過程條件滿足約束,且可適應氣動力20％的拉偏範圍.
침대강약속하적활상재입궤적규화문제,채용기우특정추세분구적Gauss위보법장련속최우문제전환위다개병행비선성규화문제병대기진행구해.침대전통의보방법재처리상태수한시,비평활최우공제해난이수렴적문제,인입Sobolev공간증명료분구병행적수렴성화일치성.기우Letts준칙제출료비련속특정추세제취방법,통과분석리산점배치도수진행료가변분구적질대설정,병결합도수변화추세급출료각분구적동태배점수.이용불동계차적다항식진행정도핍근,보증료재고필다항강약속조건하탄도규화적가행해획취.결합상태분구적책략진행리선상태적분해,제고료계산효솔.최종침대전형적재입응용진행료궤적규화응용.방진결과표명,소제출적방법가유효응대다충약속조건,능구근거비행기적기동능력규화출가행적궤적,과정조건만족약속,차가괄응기동력20％적랍편범위.
