罗建军，吕东升，龚柏春，殷泽阳

(1. 西北工业大学航天学院，西安 710072；2. 航天飞行动力学技术重点实验室，西安 710072；3. 南京航空航天大学航天学院，南京 210016)

仅测角导航多约束交会的闭环最优制导

罗建军1,2，吕东升1,2，龚柏春3，殷泽阳1,2

(1. 西北工业大学航天学院，西安 710072；2. 航天飞行动力学技术重点实验室，西安 710072；3. 南京航空航天大学航天学院，南京 210016)

针对多目标、多约束仅测角导航自主交会闭环最优制导问题，提出一种基于凸优化方法的最优制导算法。首先，考虑可观测性和鲁棒性要求，建立仅测角导航与制导多目标优化的性能指标，在此基础上，确立多目标、多约束最优交会问题的目标函数，以及基于凸优化的最优制导问题求解方法；然后，根据仅测角相对导航和制导之间存在的“耦合”关系提出了仅测角导航闭环制导的框架和解决方案；最后，仿真分析可观测性对导航和制导性能的影响，验证了所提出的仅测角导航多约束交会闭环凸优化制导方法的有效性。

可观测性；多约束；鲁棒性；凸优化；闭环制导

0 引 言

相对导航与制导是航天器在轨自主服务领域和航天器自主捕获与交会任务中的关键技术[1-2]。目前一些用来测量相对运动信息的主动有源式导航传感器，例如微波雷达、激光雷达等，由于体积大、功耗高、质量大和成本高等因素，在未来的非合作目标自主捕获与交会应用中会受到很大限制，而基于角度信息测量的光学相机等无源被动式传感器在这一方面却有很大的优势和应用前景[3-4]，瑞典的PRISMA计划[5]对基于测角信息的相对导航与制导技术进行了部分验证，美国的Raven计划也将在近期对这一技术进行验证。……