一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法技术

本发明专利技术属于最优控制技术领域，具体涉及一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，针对现有的解决现有对可重复使用航天器的爬升段的轨迹优化中，对推力的处理较理想化、速度的提升效果与高度的提升效果不相匹配的问题；在经典高斯伪谱法的基础上，为了提高非光滑问题的求解的速度，在多项式次数和配点修正时，结合传统Gauss伪谱法与有限元法，基于时间段上控制变量的曲率引入自适应决策方法，决策使用提高插值多项式次数或增加时间区间的方法进行修正。以涡喷和冲压共同工作的前提下，提出了二者的作用时间及推力大小的分配方式，给出了组合推力的分配方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于最优控制，具体涉及一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法。

技术介绍

1、可重复使用的空天飞行器较大程度上提高了航天任务的经济性、高效性，随着航天发动机技术的发展，组合动力空天飞行器又在一定程度上提高了传统空天飞行器的飞行能力。由于组合动力空天飞行器的最大飞行高度较高，并且其推进系统具有更加高效的工作效率，因此成为了各个国家航天器相关技术发展的重点。考虑到空天飞行器飞行环境较为复杂，飞行高度和飞行速度跨度较大，对其飞行轨迹进行设计和优化是使其完成飞行任务的必要前提。在2013年，某公司公布了使用并联式tbcc发动机的高超声速飞行器sr-72，该飞行器在外形上与sr-71侦察机相似，最大速度可达6马赫，该项目是falcon计划的延续，在其项目研发中，解决了遇到的一系列问题，实现了两组发动机共用进气道和喷管的技术，并且使涡喷发动机拥有在2.5马赫数以上工作的能力。

2、现有的冲压发动机与涡喷发动机组合动力在集成轨迹优化问题技术存在一些问题，由于直接法在解决轨迹优化问题时相对间接法有诸多优势，因此国内外学者对于此类方法开展了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，所述S1中可重复使用航天器的坐标系统包括：6个坐标系以及5个坐标系转换关系；

3.根据权利要求2所述的一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，所述S2.1中构建飞行器在地心惯性坐标系下的动力学模型的具体过程为：

5.根据权利要求4所述的一种组合动力助推可重复使...

【技术特征摘要】

1.一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，所述s1中可重复使用航天器的坐标系统包括：6个坐标系以及5个坐标系转换关系；

3.根据权利要求2所述的一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，所述s2.1中构建飞行器在地心惯性坐标系下的动力学模型的具体过程为：

5.根据权利要求4所述的一种组合动力助推可重复使用航天器爬升段轨迹优化方法，其特征在于，所述步骤s3中获取现有飞行器数据，根据现有飞行器数据确定飞行器...

【专利技术属性】
技术研发人员：高长生，胡玉东，樊牧，陈迪，叶允明，王忠杰，聂兰顺，曲明成，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：