Gauss偽譜法的再入可達域計算方法*

王　濤,張洪波,李永遠,湯國建

(1.國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙　410073； 2.中國運載火箭技術研究院 研發中心， 北京　100076)

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Gauss偽譜法的再入可達域計算方法*

王濤1,張洪波1,李永遠2,湯國建1

(1.國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙410073； 2.中國運載火箭技術研究院 研發中心， 北京100076)

摘要：為了加快優化速度和提高優化質量，提出一種基于Gauss偽譜法的再入可達域計算方法。鑒于再入時一般采用固定的攻角剖面，將攻角作為狀態變量，僅對傾側角進行單變量尋優。優化過程中，再入縱程被視為終端約束，以獲取不同縱程下的最大橫程，將速度傾角視為過程約束，以消除彈道的跳躍現象。通過仿真，求解出了通用航空飛行器的再入可達域，結果與間接法的理論證明一致。

關鍵詞：再入；可達域；Gauss偽譜法；攻角剖面；橫程

飛行器再入可達域是飛行器在滿足約束條件下再入落點的集合[1]。研究再入可達域對再入任務規劃及應急迫降著陸點選擇具有重要意義。計算可達域的關鍵是確定落點區域的邊界，可將其描述為一個最優控制問題。根據優化方法的不同，前人的研究可以分為兩類，即直接優化方法和間接優化方法。

Ngo[2]以最大橫程為優化指標，利用間接法求解傾側角的表達式，由于計算復雜，仿真中采用近似的傾側角表達式。Lu[1]假設可達域的周圍存在一系列虛擬目標點，通過使飛行器落點盡可能接近虛擬目標點，從而得到可達域的輪廓。算法基于擬平衡滑翔條件(Quasi-EquilibriumGlideCondition，QEGC)，利用最優控制原理巧妙地將可達域計算問題轉化為單個參數求解問題。……