吕名添，周 祥，张洪波

(国防科技大学空天科学学院空天工程系，长沙 410073)

0 引言

小型滑翔飞行器是一种由飞机或助推器加速，在多种高度投放、进行亚/跨声速飞行的无动力飞行器，具有体积小、发射时间短、使用灵活等特点。为保证小型滑翔飞行器能够完成预定任务，快速生成一条满足各类约束的参考轨迹至关重要。

根据是否对目标函数直接寻优，轨迹规划方法分为直接法和间接法。由于直接法约束处理更灵活、问题适应性更强等优势，近年来得到了广泛研究和应用，其代表方法有伪谱法、凸优化等，本文主要关注伪谱法。伪谱法采用正交多项式的根作为离散点对状态变量和控制变量同时离散，将轨迹优化问题转化非线性规划问题，再利用序列二次规划(Sequential Quadratic Programming，SQP)等底层求解算法求解。SQP通过迭代求解一个二次规划问题序列，使得迭代解逐步收敛至原问题的最优解。在首次构造迭代子问题时，必须借助初始轨迹近似处理约束和性能指标，以后的迭代则采用上一次的解构造新的子问题，直至满足收敛条件。因此，初始轨迹会影响序列二次规划算法的迭代子问题构造，进而影响伪谱法的收敛性和求解效率。

文献中提出的初始轨迹生成方法包括线性假设法、智能算法等。周祥等提出利用线性假设法生成初始轨迹，对非凸的三维剖面规划问题进行凸化处理，实现了序列凸化算法迭代求解原始非凸问题。孙志远等针对火星进入轨迹规划问题采用线性假设法生成初始轨迹，将其作为自适应伪谱法的输入，实现了最优轨迹的快速生成。……