张 凯 杨小龙 钟 震

北京宇航系统工程研究所，北京，100076

0 引言

为使飞行器跨越复杂的大气环境安全返回，满足多种约束的飞行器再入轨迹规划一直是研究热点[1]。按照是否跟踪标准轨迹，飞行器再入过程主要分为标准轨迹制导和预测校正制导两大类[2]。标准轨迹制导形式简洁跟踪稳定有较高应用价值[3]，如何设计标准轨迹是该方法的重要研究方向[4]。经典的阻力加速度设计方法在阻力加速度剖面内得到再入走廊，引入航程与阻力加速度的关系，将航程转化成再入走廊内分段阻力加速度曲线，大大简化了轨迹的设计流程，最早在航天飞机再入中获得成功应用[5]。文献[6]讨论了阻力加速度方法在低升阻比火星再入飞行器的应用，文献[7]将过程约束转化到再入走廊中，通过规划满足约束的阻力加速度速度剖面生成航天飞机参考轨迹，文献[8]将航天飞机的二维再入轨迹规划扩展到三维情况，采用基于降阶的运动方程和最优控制理论实现纵横向参考加速度的在线规划，文献[9]改进了传统阻力加速度剖面，采用两段折线与走廊边界快速设计标准轨迹，提高了标准轨迹制导方法的实时性，文献[10]将阻力加速度剖面与预测校正方法结合，由走廊上下边界插值获得标准轨迹，插值参数由预测校正方法确定，并在三维空间对标准轨迹进行校正，提升了再入飞行能力，文献[11]考虑了速度倾角约束，通过在阻力加速度-能量剖面终端加入速度倾角控制满足了速度倾角约束。……