侯忻宜，李惠峰

(北京航空航天大学宇航学院，北京 100191)

0 引言

吸气式高速飞行器一般由涡轮或冲压发动机提供动力，可充分利用大气层内的氧气进行高效率巡航飞行。吸气式高速飞行器要经历长时间远距离的高速飞行，因此需要合理地设计优化轨迹，以满足不同任务形式的需要。在线自主轨迹优化有利于提高飞行器的自适应和自主决策能力。

目前针对吸气式高速飞行器的轨迹规划研究分别集中在爬升段和巡航段。杨志红等针对吸气式高速飞行器爬升轨迹规划问题，采用高斯伪谱法离散，并用序列二次规划方法求解问题。Zhou等、龚春林等、赵长见等针对吸气式推进和火箭推进的组合动力运载器的上升段轨迹规划问题进行了研究。Liu等采用粒子群和序列二次规划算法求解最优稳态巡航条件。Kang等采用遗传算法和直接打靶法解决了一种考虑燃油消耗和热流率最小的多目标周期巡航轨迹优化问题。Gao 等通过拟合特定周期函数的参数，将伪谱法用于周期巡航轨迹规划问题中。相关研究主要集中在纵向稳态巡航和周期巡航这种固定飞行模式的优化问题中，但是当轨迹规划任务涉及目标到达和禁飞区规避时，这种固定的飞行形式限制了飞行器性能的发挥，并且难以在线应用。对于无动力再入的情况，Liu等、Wang等、Wang等采用基于凸优化的方法对此进行了研究，但是并未考虑吸气式飞行器的推力与状态量之间的相互影响。……