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火星大气进入轨迹伪谱凸优化设计方法
文献摘要：
为解决火星大气进入末端高度最大化问题,提出Legendre伪谱凸优化(LPCP)方法进行求解.首先以纵向航程角为自变量建立火星进入模型,从而将末端时间自由问题转化为末端纵向航程角固定问题,避免优化末端时间;同时相比基于能量的模型,不必已知末端高度和速度,因此可以求解末端高度最大化问题.然后将状态微分方程在Legendre-Gauss-Lobatto(LGL)配点处离散,将微分方程转化为代数等式约束,并通过一阶泰勒展开凸化过程约束.最后,采用基于虚拟控制技术的凸优化算法迭代求解上述凸优化问题.数值仿真结果表明,相比自适应伪谱法和一般序列凸优化方法,提出的LPCP算法在保证最优性的同时计算效率更高.
文献关键词：
火星登陆;Legendre伪谱法;凸优化;末端高度最大化;轨迹规划
中图分类号：
作者姓名：
刘旭;叶松;林子瑞;黄翔宇;李爽
作者机构：
南京航空航天大学航天学院,南京211106;北京航天自动控制研究所,北京100854;北京控制工程研究所,北京100094
文献出处：
引用格式：
[1]刘旭;叶松;林子瑞;黄翔宇;李爽-.火星大气进入轨迹伪谱凸优化设计方法)[J].宇航学报,2022(01):71-80
A类：
末端高度最大化,LPCP,序列凸优化,火星登陆
B类：
入轨,优化设计方法,Legendre,先以,航程,火星进入,问题转化,比基,微分方程,Gauss,Lobatto,LGL,等式约束,泰勒展开,迭代求解,凸优化问题,伪谱法,最优性,时计,计算效率,轨迹规划
AB值：
0.28865
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