一种6-DOF小行星着陆轨迹序列凸优化方法

针对6自由度的小行星动力着陆多约束轨迹优化问题，提出了一种基于序列凸优化的小行星着陆轨迹优化算法。首先采用多面体引力场模型计算小行星的引力场，其可用于描述任意形状的小行星引力场，且比质点群法和球谐函数展开法等方法计算精度更高。为了在凸约束下解决小行星着陆过程燃料消耗最优问题，通过对探测器动力学模型及其约束进行线性化和离散化，将原来的非凸连续时间优化问题转化为凸化的子问题，即二阶锥规划问题（SOCP）；然后引入了虚拟控制项和信赖域，以增强算法的鲁棒性。通过在形状不规则小行星上的着陆模拟，验证了所提出算法的有效性，仿真结果满足各项约束条件，可实现高精度着陆和燃料消耗最优的目标。