一种基于模式选择参数的五合一火箭轨迹优化方法及系统
摘要文本
本发明公开了一种基于模式选择参数的五合一火箭轨迹优化方法及系统,涉及火箭轨迹优化技术领域。方法包括:获取火箭飞行中的当前状态参数;获取火箭发射前装载的标称轨迹;基于标称轨迹分别计算五类轨迹规划问题对应的模式选择参数、动量矩向量参考值、拉普拉斯向量参考值以及近地点高度参考值并建立误差函数;根据误差函数、当前状态参数以及模式选择参数构建统一的最优控制问题模型;设定最优控制问题模型中的标称值并在标称值处线性化最优控制问题,得到凸最优控制问题;对凸最优控制问题进行多次迭代求解,输出最优火箭轨迹。本发明能够有效提高火箭控制系统的适应性、可靠性和计算效率,并有效降低火箭控制系统的资源消耗和成本。。关注微信公众号
申请人信息
- 申请人:北京航空航天大学
- 申请人地址:100191 北京市海淀区学院路37号
- 发明人: 北京航空航天大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于模式选择参数的五合一火箭轨迹优化方法及系统 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410137425.0 |
| 申请日 | 2024/2/1 |
| 公告号 | CN117687306A |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | G05B13/04 |
| 权利人 | 北京航空航天大学 |
| 发明人 | 张冉; 王嘉炜; 李惠峰 |
| 地址 | 北京市海淀区学院路37号 |
专利主权项内容
1.一种基于模式选择参数的五合一火箭轨迹优化方法,其特征在于,包括:获取火箭飞行中的当前状态参数;所述当前状态参数包括:当前位置、当前速度、当前质量、推力大小、质量流量以及干重;获取火箭发射前装载的标称轨迹;所述标称轨迹包括:标称飞行时间、标称位置曲线、标称速度曲线、标称质量曲线以及标称推力方向曲线;基于标称轨迹分别计算五类轨迹规划问题对应的模式选择参数、动量矩向量参考值、拉普拉斯向量参考值以及近地点高度参考值;所述五类轨迹规划问题包括:燃料最优入轨问题、圆轨道最大化问题、椭圆轨道最大化问题、固定近地点高度的椭圆轨道最大化问题以及限制近地点高度的椭圆轨道最大化问题;基于五类轨迹规划问题对应的动量矩向量参考值、拉普拉斯向量参考值以及近地点高度参考值建立误差函数;根据误差函数、当前状态参数以及模式选择参数构建统一的最优控制问题模型;设定最优控制问题模型中的标称值并在标称值处线性化最优控制问题,得到凸最优控制问题;对凸最优控制问题进行多次迭代求解,输出最优火箭轨迹。