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空天技术2025年第02期:空天飞行器再入轨迹变信赖域凸规划方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙清黎;郭健;王永圣;

单位:北京空天技术研究所;空天飞行技术全国重点实验室;

摘要:针对空天飞行器考虑禁飞区的再入段轨迹规划问题,提出了一种自适应信赖域序列凸优化(Adaptive Trust-region Sequential Convex Programming,AT-SCP)方法。根据总加热量最小和禁飞区规避的任务需求,建立了扩维动力学模型和锥形雷达禁飞区模型,提出了再入段禁飞区规避轨迹规划问题。在此基础上研究了一种终端信赖域收敛策略,将线性化误差作为罚函数项和终端信赖域的自适应调节判据,并通过阶段化求解方法获取禁飞区规避场景下的高精度参考轨迹,在保证大范围寻优能力的前提下提高了算法的收敛性和计算效率。数值仿真结果表明:AT-SCP方法相较于传统序列凸优化方法,对于初始参考轨迹的敏感性更低,具备复杂禁飞区环境下的轨迹规划和突防能力。

关键词:空天飞行器;;再入段;;轨迹规划;;凸优化;;自适应信赖域;;禁飞区