基于改进序列凸化的再入飞行器快速轨迹优化

摘要

针对高超声速飞行器再入快速轨迹优化问题,提出一种改进的序列凸化方法,得到了非线性过程约束的新的近似凸化形式。通过不等式约束两侧取自然对数等变换方法,将动压和热流密度约束转化为二阶锥约束和线性约束的组合,在凸化的同时保留了原约束部分非线性特性,进而可改善序列凸化算法的收敛性能及其解的局部性。同时,变换的近似约束组合具有明确的物理意义。数值仿真验证了改进序列凸化方法的有效性及其在收敛性能上的提升,该方法可为未来空天飞行器在线轨迹优化提供一定参考。