基于凸规划和自适应迭代的火箭动力故障降级入轨制导方法

摘要

本发明提出一种基于凸规划和自适应迭代的火箭动力故障降级入轨制导方法，在地心惯性坐标系下建立火箭三自由度动力学方程，以入轨能量最大为优化性能指标，约束近地点高度保证火箭入轨；通过将质量取对数的代换方法消除动力学方程中与质量有关的非线性项；通过无损凸化处理方法对推力控制量等式约束做凸化处理；以故障时刻的燃料燃尽时间作为剩余飞行时间，采用梯形离散法对火箭动力学方程等距离散，并对得到的离散动力学模型和非凸约束在参考点泰勒展开保留一阶项，得到火箭的离散线性动力学模型；通过逐次凸优化方法，将上一次的凸优化结果作为当前凸优化的参考点，直至最终结果收敛。通过仿真验证，本发明收敛性和实时性能够满足在线轨迹规划需求。