李惠峰 孙国庆 何睿智

（北京航空航天大学宇航学院，北京 100191）

1 引言

近年来由于可重复使用运载器（Reusable Launch Vehicle，RLV）拥有大的纵程和横程机动能力，受到各国科研人员广泛的关注，各个国家均已投入大量人力、物力进行研究。当飞行器再入时，飞行器需要较长一段时间在大气层中飞行，将受到热流密度、动压、过载的严格约束，又由于飞行器需要进行主动姿态控制，给飞行器材料和内部设施热绝缘带来巨大的挑战，所以飞行器安全、可靠的再入成为非常重要的问题。

再入飞行器覆盖区是指飞行器以某一初始条件再入在地球表面能够获得着陆的范围，是评估再入飞行器航程覆盖能力的重要性能指标。当再入飞行器返回时，通过覆盖区的信息和飞行器的状态来确定飞行器的着陆点。

国内外的研究工作中主要有四种覆盖区求解方法：通过坐标旋转将覆盖区求解转化为在自由纵程下最大横程的参数搜索问题［1］；利用直接法转换为轨迹优化问题［2－3］；通过最大和最小阻力包线近似判定覆盖区外边界和内边界［4］；文献［5－6］中论述在规定的纵程下，最近轨迹和最大横程问题，两个问题解决方法相同，将覆盖区问题转化为最近轨迹下的单一参数搜索问题。大部分方法在求解覆盖区问题时都需要进行参数搜索，而且往往是多参数搜索，传统的参数优化主要有基于极大值原理的间接法和基于非线性规划理论的直接法［7］。但无论是直接法还是间接法，都需要根据工程经验设置参数初值，然后通过试错法对这些参数进行调整，而目标函数对待优化参数的微小变化十分敏感，给全局寻优带来很大困难，很难找到全局最优解，并要花费大量的时间。……