马家睿1,王聪2,王劲博3,陈洪波3
Jia-Rui MA1, 1,Jinbo WangHong-Bo CHEN1
摘要: 在火箭故障的情况下,导航误差、模型参数偏差、故障辨识偏差等共同构成火箭制导中需要考虑的不确定性干扰因素,传统的轨迹规划方法将火箭抵抗各种不确定性干扰的能力完全交给跟踪控制回路实现,这大大增加了跟踪控制回路的设计难度和压力,难以实现火箭轨迹的鲁棒制导与最优制导的协调。在火箭故障的情况下,为了进一步保证火箭的入轨安全,提升任务成功率,对火箭重构规划的随机轨迹优化方法进行了研究。通过系统协方差的演化过程描述了随机因素扰动对系统状态的影响,根据系统终端协方差建立了随机因素影响下的入轨安全性约束条件,基于前馈-反馈结合闭环控制率以及单纯前馈的控制方式构建了两种随机性的火箭弹道重构问题以提升规划结果对随机扰动的鲁棒性。为了提升故障触发后重规划算法的求解性能,采用了相应的凸化方法进行问题非线性项的处理,提出了序列凸化方法实现对上述问题的求解。仿真结果表明所提出的方法保证了规划结果在不确定扰动下的轨道安全高度,同时前馈-反馈的控制方式能够有效控制随机扰动对系统状态的影响,而确定性方法在偏差较大的情况下会导致火箭坠毁。
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