再入机动飞行器最优轨迹设计与跟踪

摘要

提出了一种再入机动飞行器(maneuvering reentry vehicle, MRV)的最优制导与控制方案.针对MRV再入机动轨迹优化问题,提出了新的基于Gauss伪谱优化方法的分段优化策略;由产生的最优参考轨迹,生成系统的外环最优制导指令.接着利用轨迹线性化控制(trajectory linearization control, TLC)方法设计系统的内环控制律.基于MRV完整的非线性六自由度模型,仿真表明提出的再入轨迹优化设计方法是有效的,而且内环TLC控制器可以准确地跟踪外环的最优制导指令和最优轨迹,并对系统未建模特性和参数不确定性具有一定的鲁棒性能.