机动发射条件下空间飞行器上升段弹道设计

作者：鲜勇; 任乐亮; 郭玮林; 张大巧; 李冰机动发射变射面横向机动能量管理梯度粒子群算法混合扰动算子

摘要：为提高空间飞行器机动发射能力,在飞行中段轨迹确定情况下,以入轨点位置、高度、速度、速度方位角、弹道倾角等作为终端约束,设计上升段弹道,实现以基准发射点为中心,一定范围内任意发射点上升段与飞行中段高精度交班。考虑到上升段终端入轨点约束条件多、精度要求高,且上升段弹道具有非线性、强耦合的特点,研究设计了二级、三级能量管理模型和变射面横向机动模型,并采用加入混合扰动算子的梯度粒子群算法对上升段弹道进行求解。仿真结果表明:优化设计的变射面横向机动弹道能够实现与飞行中段的高精度交班,上升段终端入轨点位置、高度、速度、速度方位角和弹道倾角平均偏差分别为27. 506 2 m、2. 125 4 m、1. 652 2 m/s、0. 072 8°和0. 029 0°。

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