基于hp-RPM的高超声速飞行器滑翔轨迹优化

摘要

针对高超声速飞行器再入滑翔段不同目标函数下的轨迹优化问题,采用hp自适应Radau伪谱法(hpRPM)得到了满足热流密度、过载和动压等过程约束条件,以及指定飞行状态和位置的终端约束条件下的最大纵程、最大横程、最小飞行时间和绕飞航迹,并预估了飞行器的滑翔可达区域。发现地球自转对滑翔射程有较大影响,顺地球自转方向飞行可延长滑翔时间;跳跃式滑翔比拟平衡滑翔可增大射程,但也带来了更加严重的过程约束问题。该方法可为结构热防护和制导控制系统提供可行的规划轨迹,具有一定的工程应用价值。