马昊磊 李学锋

1. 北京航天自动控制研究所，北京 100854 2. 宇航智能控制技术国家级重点实验室，北京 100854

在实际飞行任务中，运载火箭可能由于故障原因偏离原先设计好的标称弹道，继续沿用标称弹道条件下的制导控制方案将难以完成任务。增强飞行安全与可靠性是未来火箭的发展目标，这就要求火箭既能将载荷高精度送入预定轨道，还能在发生故障偏差时重新规划飞行弹道。

弹道重规划包括任务决策和轨迹规划2部分内容。当飞行过程中出现异常状态时，需要通过任务决策确定下一步的行动目标。任务决策设计需要综合利用全箭信息，根据飞行状态判断是否开展重规划工作[1]，采用轨道设计反方法[2]与组合性能指标函数[3]等设计思想，分析飞行器的机动变轨能力，进而确定满足要求的最优任务轨道。轨迹规划则是将目标轨道根数作为终端约束，设计从重规划初始点到入轨点的飞行弹道。根据目标轨道约束和火箭运行规律，结合最优控制原理设计火箭多级点火的弹道规划算法[4-5]。采用级数设计[6]与非线性规划[7-8]等方法进行问题求解，能够有效应对各种偏差，实现飞行弹道的快速规划。本文采用基于决策更新的弹道重规划方法完成任务决策，当存在飞行异常或偏差时能够根据任务要求，重新规划出一条满足条件的飞行弹道，尽可能保证任务顺利完成。即使偏差较大不能进入目标轨道，也要尽可能保证载荷进入次优轨道。……