孙一博， 孟秀云， 邱文杰

(1.北京理工大学 宇航学院，北京 100081； 2.北京航天自动控制研究所，北京 100854)

本文研究的滑翔飞行器是一种由飞机装载、可在多种高度和速度条件下投放的、通过大展弦比弹翼实现滑翔增程的空对地精确制导飞行器，具有价格低廉、与载机相容性好等优点. 在方案设计阶段进行滑翔飞行器的最大射程分析、轨迹特性评估和总体技术指标论证时，常通过设计最优弹道的方式进行. 最优弹道的设计问题可视为轨迹优化问题，属于最优控制问题的范畴. 近年来，配点法在解决轨迹优化问题方面显出较大优势，在航天飞机的再入轨迹优化[1]、民用飞机的最小时间爬升[2]和滑翔飞行器的增程问题[3-4]等领域获得广泛使用.

出于对轨迹优化问题复杂度和求解效率等因素的考虑，现有文献大多采用简化的气动力数据进行轨迹优化，较少涉及表格形式气动数据的使用. 采用这种方式得到的优化结果，仅适用于初步和粗略的飞行性能分析. 高精度的气动测力数据通常以表格形式给出. 采用表格数据进行轨迹优化，在保证插值/拟合精度的同时，还需避免数据插值/拟合中不连续性问题. 由于求解最优控制问题的数值方法大多假设目标和约束函数连续可微，当最优控制问题中出现非连续性时，这些数值方法不再适用[2]. 弹道仿真中常用的线性插值方法[5]会在优化问题引入一阶不连续，严重影响求解效率. 对此，BETTS[2]建议采用具……