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飛行器在大氣層內(nèi)飛行受到空氣動力、推力和引力的作用，同時還需考慮動壓、過載等約束，使得大氣層內(nèi)飛行器的運動數(shù)學模型較為復雜，求解大氣層內(nèi)的最優(yōu)化飛行軌跡具有較大的計算量和難度。
在這種背景下，吸引了大批學者的研究興趣，出現(xiàn)了一些飛行器大氣層內(nèi)上升段最優(yōu)軌跡快速解算方法。綜合現(xiàn)有方法可以發(fā)現(xiàn)，直接法求解速度較慢，對初值敏感，間接法求解速度較快，但對過程約束的處理較為復雜。
序列梯度一修復算法是一種求解最優(yōu)控制問題的間接法，由梯度和修復兩大模塊組成。采用統(tǒng)一的最優(yōu)性條件，減少了推導伴隨方程和橫截條件等過程的復雜和繁瑣，便于模塊化實現(xiàn)。同時，由于修復模塊的存在，其對初值不敏感。鑒于序列一梯度修復算法的優(yōu)點，本文研究了序列梯度一修復算法在飛行器上升段軌跡優(yōu)化設(shè)計中的應用。給出了過程約束的轉(zhuǎn)化過程，同時結(jié)合飛行器上升段運動數(shù)學模型的強非線性，引入了狀態(tài)積分，改進了算法的更新方法，最后對改進的算法在飛行器上升段軌跡優(yōu)化中的實用性進行了仿真分析。
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