›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (6): 39-46.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2012.06.006

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基于混合优化算法的RLV覆盖区求解

李惠峰, 孙国庆, 何睿智   

  1. (北京航空航天大学宇航学院,北京100191)
  • 收稿日期:2012-01-04 修回日期:2012-02-05 出版日期:2012-12-25 发布日期:2012-12-25
  • 作者简介:李惠峰 1970年生,1998年获西安交通大学系统工程专业博士学位,现为北京航空航天大学宇航学院教授。研究方向为飞行器动力学建模,飞行器制导与控制等。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(61174221)资助项目

FootprintOptimizationforRLVBasedonMixOptimalAlgorithm

 LI  Hui-Feng, SUN  Guo-Qing, HE  Rui-Zhi   

  1. (SchoolofAstronautics,Beihang University,Beijing100191)
  • Received:2012-01-04 Revised:2012-02-05 Online:2012-12-25 Published:2012-12-25

摘要: 针对可重复使用运载器覆盖区求解的参数优化问题,文章提出了基于混合优化算法的求解方案,结合全局和局部优化算法的优点,设计了遗传算法与模式搜索法相结合的优化算法。根据再入动力学建立覆盖区求解模型,基于极大值原理推导最优滚转角控制律,并对滚转角约束进行了讨论;对待优化参数的响应面进行分析,利用遗传算法初步获得初始猜测值,然后用模式搜索法进行快速精确搜索。仿真结果表明,所提出的优化算法可以快速搜索出最优参数,在满足过程约束和控制约束下获得准确的再入覆盖区。

关键词: 再入飞行器, 着陆覆盖区, 遗传算法, 模式搜索法

Abstract: Amixoptimalalgorithmwiththebenefitsofbothglobalandlocalalgorithmswasproposedforfootprintoptimizationofreusablelaunchvehicle.Entryflightdynamicswasgiventodescribethefootprintproblem.Optimalbankanglecontrollawwasderivedbasedonthemaximumprincipleandtheconstraintsofthecontrolinputswerediscussed.Initialguessofparameterswasfoundedthroughgeneticalgorithms.Andthen,patternsearchmethodwasusedforrapidandpreciseparametersoptimization.Simulationresultsshowthattheproposedapproachprovidesaconvenientwayforrapidlyfindingfootprintwhileenforcingpathconstraintsandcontrolinputconstraints.

Key words: Reentryvehicle, Landingfootprint, Geneticalgorithm, Patternsearchmethod