基于组合算法的运载火箭一子级动力垂直回收轨迹规划

标准轨迹设计是运载火箭一子级动力垂直回收制导方法研究的基础。文章针对标准轨迹设计,提出了一种基于外罚函数法、遗传算法与序列二次规划方法的组合算法。首先,将回收轨迹按照不同飞行特性分为5段,分别是:调姿段、高空滑翔段、动力减速段、气动减速段和着陆段;然后,采用外罚函数法将多约束问题转换为一个无约束问题,并利用遗传算法对其进行优化求解得到初始解;最后,在初始解的基础上,利用序列二次规划算法得到高精度的最优解。数值仿真结果表明,该方法可以优化出一条满足各项约束的回收轨迹,简单有效,具有较强的工程应用价值。

空间智能控制技术国家重点实验室基金项目(61422080106);

可重复使用运载火箭; 轨迹优化; 多约束; 遗传算法; 序列二次规划; 外罚函数法; 燃料最优;

10.13889/j.issn.2096-5427.2019.04.013

V448.1

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