资源描述:
《一种基于多终端约束的最优制导方法》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、中国空间科学技术Oct.252016Vo.l36No.59-17ChineseSpaceScienceandTechnologyISSN1000-758XCN11-1859/Vhttp:∥zgk.jcast.cnDOI:10.16708/.jcnk.i1000-758X.2016.0052一种基于多终端约束的最优制导方法李超兵*,王晋麟,李海北京航天自动控制研究所,北京100854摘要:在航天器主发动机推力大小不可调的前提下,针对5个终端约束下传统迭代制导小角度修正假设的不足,对一种基于多终端约束的最优制导方法进行了研究。在入轨点轨道坐标系下建立航天器的最优控制模型,对横截条件方程组直
2、接进行迭代求解获得制导角度指令,在此基础上,通过对开关机点进行优化以减小未被满足的终端位置约束的影响;进一步,推导了地心惯性系下等效的5个终端约束,并通过引入权重因子来提高制导方程数值求解的精度。标准条件下的仿真结果表明,所提制导方法与传统迭代制导相比,未被满足的终端位置约束精度提高了159.5355m,而其余5个终端约束几乎不受影响;蒙特卡罗打靶仿真结果表明,所提制导方法对航天器初始位置和速度偏差具有一定的适用性。关键词:航天器变轨;迭代制导;最优控制;坐标转换;开关机点优化;权重调整中图分类号:TP249,V448.22文献标识码:AAnoptimalguidancemethodb
3、asedonmultipleterminalconstraints*,WANGJinlin,LIHaiLIChaobingBeijingAerospaceAutomaticControlInstitute,Beijing100854,ChinaAbstract:Sincethethrustamplitudeofthemainengineonspacecraftisunadjustable,amultipleterminalconstrainbasedoptimalguidancemethodwasproposed,consideringthedeficiencyofsmallcorre
4、ctionangleassumptionofconventionaliterativeguidanceunderfiveterminalconstrains.Anoptimalcontrolmodelwasestablishedintheorbitinjectionorbitalcoordinateframe.Transversalityequationswaredirectlysolvedbyiterationtoobtaintheguidanceanglecommand.Theswitchonandoffinstantswerethenoptimizedtoreducetheinf
5、luenceofunsatisfiedterminalconstraints.Besides,thefiveequivalentterminalconstraintsinthegeocentricinertialcoordinateframewerederivedandappropriateweightfactorswereadjustedtoimprovetheprecisionofnumericalsolvingofguidanceequations.Simulationsonstandard收稿日期:2016-05-03;修回日期:2016-07-07;录用日期:2016-08-
6、22;网络出版时间:2016-09-2113:41:23网络出版地址:http:∥www.cnk.inet/kcms/detail/11.1859.V.20160921.1341.005.html*通讯作者:李超兵(1981-),男,硕士,高级工程师,lcbpku@163.com,研究方向导航制导与控制引用格式:李超兵,王晋麟,李海.一种基于多终端约束的最优制导方法[J].中国空间科学技术,2016,36(5):9-17.LICB,WANGJL,LIH.Anoptimalguidancemethodbasedonmultipleterminalconstraints[J].Chines
7、eSpaceScienceandTechnology,2016,36(5):9-17(inChinese).10中国空间科学技术Oct.252016Vo.l36No.5conditionsdemonstratethattheproposedguidancemethodhasincreasedtheprecisionofunsatisfiedterminalconstraintsby159.5355m,comparedwiththeconvent