张勃, 唐硕, 泮斌峰

(1.西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072;2.航天飞行动力学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710072)



基于模糊理论的跳跃轨迹多目标优化设计

张勃1,2, 唐硕1,2, 泮斌峰1,2

(1.西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072;2.航天飞行动力学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710072)

针对探月返回跳跃轨迹的多目标优化设计问题,提出了一种基于模糊理论的优化设计方法,并对非线性隶属度函数对优化结果的影响进行了研究。首先,将连续的无限维优化问题进行离散化,转化为非线性规划问题;其次,用隶属度函数将各个子目标进行模糊化,将多目标优化问题转化为求模糊判决隶属度函数的最大值问题;最后,求解经过模糊化的非线性规划问题。分析了探月返回跳跃轨迹的特性,表明模糊多目标优化更能体现决策者的偏好。构造了具有不同凹凸性、不同形状的非线性隶属度函数,比较了它们对优化结果的影响,结果表明隶属度函数影响多目标模糊优化结果的首要因素是隶属度函数的凹凸性。

模糊理论; 探月返回跳跃轨迹; 多目标优化; 非线性隶属度函数

0　引言

探月是人类进行的最为复杂的航天探索活动之一。面对越来越复杂的航天任务,人们总是希望能够得到最优的结果,然而,实际中希望最优的目标往往不止一个。对于探月返回舱,其再入速度大,飞行时间长,加热量远大于近地轨道返回的飞船。另一方面,由于飞船为钝头体构型,没有气动舵面,为了减少姿态控制所需能量,通常要求飞船以最小的总控制量变化满足控制需求。……