杨卓乔 吕春红

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研究室，北京 100854

0 引言

随着飞行器所要承担和执行的任务越来越具体，面对的场景越来越复杂，多枚飞行器同时实现同一任务目标的需求越来越受到各方的关注。而从同一发射场对多枚飞行器进行集群发射，不仅有着易于维护和管理的优势，也可以更好地在恶劣的环境下实现任务目标。

对于集群发射的飞行器，发射时间是一项非常关键的因素，为了提升任务效果，通常要求发射持续时间或者到达目标的间隔时间尽量短，同时在设计发射时间的时候又存在着发射时间段约束，发射安全时间间隔约束[1]等众多约束。为了更好地满足这些条件，提升集群发射的效果，则需要对飞行器的飞行时间在发射前预先进行规划。这本质上是一个飞行器轨迹的设计与优化问题。

轨迹优化是指在特定的约束条件下，寻找飞行器从初始点到目标点满足某种性能指标最优的运动轨迹。在实际工程中一般将轨迹优化问题转化为参数优化，利用非线性规划的方法进行解算。文献[2]采用改进遗传算法，提出了一种落点散布最小的优化飞行程序方法。文献[3]通过构建基于径向基函数的神经网络来模拟弹道模型，优化了导弹的最大射程。文献[4]利用改进的Gauss伪谱法，解决了有绕飞区域的再入轨迹优化问题。文献[5]采用序列二次规划方法，进行了最大运载能力的弹道优化。……