基于路径约束分析的跳跃式再入轨迹优化 |
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引用本文: | 杜昕,李海阳,沈红新.基于路径约束分析的跳跃式再入轨迹优化[J].航空学报,2014(5):1265-1275. |
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作者姓名: | 杜昕 李海阳 沈红新 |
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作者单位: | 国防科学技术大学航天科学与工程学院; |
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基金项目: | 国家自然科学基金(11372345);国家“973”计划(2013CB733100)~~ |
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摘 要: | 对于跳跃式再入轨迹优化问题,通常的求解方法是不经任何分析直接约束动压、过载和热流密度,再加上控制变量滚转角的约束,往往使问题变得复杂而难以求解。基于跳跃式再入轨迹的动力学特性,将轨迹进行分段,并逐段分析路径约束的特点和内在联系,建立起它们之间的解析关系式,由此得到跳跃式再入轨迹优化问题中路径约束的串行施加策略。运用该策略可以在某些情况下减少路径约束的个数,降低优化问题的复杂度;选择优化方法时,为了兼顾全局最优性与高精度结果,采用基于粒子群优化(PSO)算法和高斯伪谱法(GPM)的两层优化策略。仿真结果表明,采用两层优化策略可以得到满足约束的高精度解,路径约束串行施加策略正确可行,优化计算结果与理论分析结论一致。
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关 键 词: | 跳跃式再入 轨迹优化 路径约束 串行施加策略 两层优化策略 |
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