参数自适应凸优化下的月面着陆最优轨迹规划

针对月面高精度下降着陆问题，提出了一种基于最优观测器的参数自适应凸优化月面着轨迹规划算法。首先，针对下降着陆主减速段需要尽可能减少燃料消耗的问题，考虑约束及动力学模型的非凸性，采用无损凸化技术将月面下降着陆问题转化为二阶锥规划问题；其次，为减少下降着陆过程中质量、比冲等参数不确定性影响，设计了基于Riccati方程的最优观测器；再根据标称参数凸优化所产生的最优轨迹进行飞行，利用该过程中加速度计实时测量信息，结合推力器输出信息，实现对着陆器参数的在线实时估计；在参数估计实现收敛后，通过在线求解二阶锥规划问题实现最优轨迹的在线规划。仿真结果表明，该观测器能够实现在线参数实时估计；该算法相较其他定点着陆算法，仅需要发动机具有离散的推力域，且具有精度更高的优势。