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基于邻域最优控制律的再入轨迹在线修正
基于邻域最优控制律的再入轨迹在线修正
摘要：再入轨迹在线修正是航天器再入过程中的重要问题，可以通过调整航天器的姿态和轨迹来实现精确的再入目标。本文提出了一种基于邻域最优控制律的再入轨迹在线修正方法。该方法利用邻域最优控制律对轨迹进行修正，以实现更高的精准度和稳定性。通过数值模拟验证，本方法能够有效地修正再入轨迹，实现航天器的精确再入目标。
关键词：再入轨迹、在线修正、邻域最优控制律、精准度、稳定性
1.引言
再入轨迹在线修正是航天器再入过程中的关键问题之一。对于再入航天器来说，再入轨迹的精确控制是实现再入目标的重要手段之一。传统的再入轨迹控制方法往往缺乏鲁棒性和适应性，容易受到外部扰动和模型误差的影响。因此，研究一种具有较高鲁棒性和适应性的再入轨迹在线修正方法具有重要的理论和应用价值。
2.相关工作
过去的研究中，关于再入轨迹在线修正的方法有很多种，如模型预测控制方法、滑模控制方法和最优控制方法等。其中，最优控制方法在再入轨迹控制中具有一定的优势，可以实现较高的精确度和稳定性。但是，传统的最优控制方法往往在面对高度非线性系统时存在问题，如难以找到解析解、计算复杂度高等。
3.方法
本文提出了一种基于邻域最优控制律的再入轨迹在线修正方法。该方法采用邻域最优控制律对轨迹进行修正，以实现更高的精准度和稳定性。具体步骤如下：
步骤1：建立系统模型
根据再入航天器的动力学方程和约束条件，建立系统的数学模型。考虑到系统的复杂性和非线性特性，可以采用数值模拟的方法求解。
步骤2：设计最优控制律
利用最优控制理论，设计邻域最优控制律。通过对系统进行优化，找到使性能指标最小化的最优解。考虑到航天器再入过程中的不确定性和非线性特性，可以采用迭代优化的方法求解。
步骤3：在线修正再入轨迹
利用邻域最优控制律对再入轨迹进行在线修正。根据实时测量的数据，不断调整航天器的姿态和轨迹，使之逼近预定的再入目标。通过迭代优化，逐步修正再入轨迹，达到更高的精确度和稳定性。
4.数值模拟
为了验证本文方法的有效性，我们进行了数值模拟实验。在实验中，我们考虑了各种不确定性和干扰因素，包括大气摩擦、重力扰动和传感器噪声等。实验结果表明，本方法能够有效地修正再入轨迹，实现较高的精确度和稳定性。
5.结论
本文提出了一种基于邻域最优控制律的再入轨迹在线修正方法。通过利用邻域最优控制律对轨迹进行修正，可以实现更高的精准度和稳定性。数值模拟实验证明，该方法能够有效地修正再入轨迹，实现航天器的精确再入目标。未来的研究可以进一步探索更高效的优化算法和精确性能指标，以提高方法的鲁棒性和适应性。