田红亮,李森,杜轩,董元发,张明松

(1.三峡大学机器人与智能系统宜昌市重点实验室,443002,湖北宜昌;2.三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室,443002,湖北宜昌;3.三峡大学机械与动力学院,443002,湖北宜昌)

固体火箭从高空返回和垂直定点软着陆回收是火箭得以重复使用的一种重要方法。对于火箭垂直回收任务来说,回收过程既要进行减速和精确软着陆,又要满足返回过程中各种过程约束,此外还要使得燃料消耗最少。由于火箭回收的初始高度(如240 km)比较高,一般而言,整个返回弹道可以分为动力倒飞和软着陆两个阶段。

火箭回收制导算法一直是众多学者的研究方向。邵楠等针对火箭高空再入定点回收,基于凸优化方法提出了一种考虑气动力和推力控制的多阶段轨迹优化方法[1]。贺军义等使用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了多管火箭发射动力学模型[2]。张有为等通过金属丝中空的部分向燃烧室内输出液体工质,加入负热流来改变金属丝向药柱的导热速度[3]。尹云玉对固体火箭自由运行状态获取的低频振动数据进行两次积分得到位移参数[4],还基于小波分析在时频两域皆具有表征信号局部特征的性质,对固体火箭飞行遥测过载数据进行了小波分解[5]。崔振新等建立了直升机CH-53D的动力学模型[6]。吴靖等给出了满足直升机地面共振稳定性要求的起落架刚度和阻尼的优化设计方法[7]。魏钊等考虑地球自转和发动机燃料变化所引起的附加力的影响,建立了弹性体远程火箭弹六自由度运动模型[8]。……