张志国，余梦伦，耿光有，宋 强

(北京宇航系统工程研究所，北京100076)

应用伪谱法的运载火箭在线制导方法研究

张志国，余梦伦，耿光有，宋 强

(北京宇航系统工程研究所，北京100076)

研究Gauss伪谱法(GPM)在液体运载火箭抛罩结束到入轨飞行段制导律设计中的应用性。在每一个制导周期内，采用高效高精度数值轨迹优化方法计算当前制导周期内的制导律。通过合理选择非线性规划问题的基点数量和制导周期，节省制导方法计算时间。将基于伪谱法的制导方法与运载火箭中使用的迭代制导方法进行对比，在保证同等入轨精度的条件下，该方法对于复杂约束问题处理方法更为便捷，满足在线制导的需求。同时仿真表明,该方法能够有效应对各种偏差，是比较接近工程应用的一种方法。

伪谱法；实时在线制导；轨迹优化；非线性规划(NLP)

0 引 言

制导技术是影响飞行器性能的关键技术，从国内外运载火箭的发展历程来看，制导方法经历了从开环制导到闭环制导，从摄动制导、迭代制导到实时在线预测制导的发展。制导方法的发展主要围绕两个关键问题，即制导精度和制导效率。传统制导方法受硬件性能限制，为保证制导效率主要采用解析方法，牺牲了部分制导精度，如摄动制导，射前装订好制导参数，可以在线实时制导，但精度不高。随后迭代制导方法的出现，提升了火箭的制导精度，但由于迭代制导在方法中对引力场采用了近似处理，方法误差无法完全消除，同时迭代制导对末端程序角不加限制，无法控制火箭入轨的姿态，对于有姿态需求的任务需要单独增加调姿段。……