乔 浩，李新国，常武权

(1. 西北工业大学航天学院，西安 710072；2. 陕西省空天飞行器设计重点实验室，西安 710072；3. 中国运载火箭技术研究院，北京 100076)

0 引 言

再入飞行是沟通太空与陆地的重要飞行阶段。自上个世纪的阿波罗计划开始，各国的科技工作者对再入过程中的轨迹设计、制导与控制等技术进行了持续而深入的研究[1-2]。按照是否跟踪标准轨迹，制导方法主要可分为标准轨迹制导与预测校正制导两大类。后者具有较强的任务适应性，但对快速计算提出了较高要求[3]，对于常规的再入问题，前者以其简洁与稳定性具有较高的应用价值[4]。在标准轨迹再入制导问题中，如何设计所需的标准轨迹是较为基础的研究内容，对后续制导、控制方法的选取以及性能有着深刻的影响[5]。

再入飞行需要考虑飞行器的防热以及结构安全问题。反映到轨迹设计过程中，即需要满足热流、过载以及动压等约束。再加上对再入末端状态的要求，轨迹设计问题转变为一个有限可行域的多约束求解问题。按照求解的出发点可分为最优解与可行解两类方法。一些学者选择采用最优化方法寻找最优解，取得了大量的研究成果[6]。最优解的质量一般比较好，但这类方法有一个较为明显的缺陷，即寻优过程不可控。大量的迭代寻优往往对应着较长的求解时间，在某些情况下，计算还会陷入局部寻优而导致求解失败，因此一般用在飞行前的评估与地面准备阶段[7]。

另一求解思路即寻求满足任务需求的可行解。……