李 鑫 欧阳高翔 孙成明 孙 铮 杨 新

1. 中国科学院光电研究院，北京100094 2. 中国科学院大学, 北京 100049



基于凸优化的有限推力远程转移轨迹优化*

李 鑫1,2欧阳高翔1孙成明1孙 铮1杨 新1

1. 中国科学院光电研究院，北京100094 2. 中国科学院大学, 北京 100049

针对轨迹优化问题中动力学方程对凸优化方法的限制，建立了有限推力远程转移轨迹优化问题的凸优化问题模型，并提出一种迭代逼近算法，使得在每步迭代中状态矩阵保持为线性，从而实现了凸优化在远程轨迹优化中的应用，仿真分析证明了所提出的迭代逼近算法对优化问题的收敛性，所得轨迹迅速收敛至最优轨迹，并与最优控制序列所得实际轨迹保持一致。本文构建的凸优化问题模型及提出的迭代逼近算法对这类远程轨迹优化问题是可行的。

凸优化；远程转移；有限推力；轨迹优化；迭代逼近

航天器燃料最优的转移问题一直是研究的热点，广泛存在于交会对接、机动变轨、行星际航行等工程应用中。国内外学者对有限连续推力航天器轨道转移问题的研究主要有2类方法。Yan Hui等人使用基于初始协态变量猜测的间接法研究了最优轨道转移问题[1]，其本质是求解一个非线性方程组，其结果的最优性得到理论保证，但采用间接法需要对协状态变量的初值进行猜测，鲁棒性较差。王明春等人将两点边值问题的求解转化为非线性规划问题，以控制变量初始值代替伴随变量初始值，对轨道转移问题进行了求解[2]。……