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考虑跟踪制导的小天体着陆轨迹闭环优化方法
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:《宇航学报》
  • 时间:0
  • 分类:V448.224[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
  • 作者机构:[1]北京理工大学宇航学院,北京100081, [2]深空自主导航与控制工信部重点实验室,北京100081, [3]飞行器动力学与控制教育部重点实验室,北京100081
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2012CB720000); 国家自然科学基金(61374216;61304248;61304226); 高等学校博士学科点专项科研基金(20111101110001)
中文摘要:

针对小天体着陆环境存在参数不确定性及初始状态偏差的特点,提出一种小天体着陆闭环优化方法,实现在节省燃料消耗的同时降低对参数的敏感度。首先,建立小天体着陆动力学模型,分析了燃料最优着陆问题;然后,采用线性二次型调节器设计了反馈制导律,推导闭环敏感度矩阵方程,构造燃料消耗和敏感度加权的性能指标,进而能够通过优化降低小天体着陆过程的敏感度。仿真结果表明,该闭环优化方法能有效降低对参数不确定性和初始状态偏差的敏感度,最终达到提高小天体着陆位置和速度精度的目标。

英文摘要:

Since the dynamics parameters of the small bodies and the initial state of the lander are uncertain,an optimization method considering the closed-loop tracking guidance is presented. Firstly,the dynamics for landing on small bodies is constructed and the optimal problem is analyzed. Then,the feedback guidance law is designed by use of the Linear Quadratic Regulator. The closed-loop sensitivity matrix equations are derived,and the performance index with weighted fuel consumption and sensitivity is constructed. Then,the trajectory considering the closed-loop tracking guidance is obtained by solving the constructed optimal problem. The simulation results show that the presented method can reduce position and velocity errors and meet the requirements for precision landing on small bodies.

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期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670