南京航空航天大学学报

作者：韩艳铧，王磊，张勇

单位：南京航空航天大学航天学院，南京 211106；,南京航空航天大学航天学院，南京 211106；,南京航空航天大学无人机研究院，南京 210016；

关键词：多体动力学;拉格朗日分析力学;C-W方程;交会拦截;小参数摄动法;最优脉冲制导

基金：中央高校基本科研业务费青年科技创新基金（NT2020025）。

研究了空间平台发射拦截器的两体耦合动力学，以及拦截器拦截目标星的最优脉冲控制问题。平台首先与目标星形成绕飞关系，保持其发射筒轴线始终瞄准目标星。接到发射指令后，拦截器从发射筒中射出，本文采用拉格朗日第二类方程建立了发射过程平台-拦截器两体动力学模型。因为两体耦合影响，平台姿态偏转，拦截器出筒时的速度已经不能瞄准目标星。通过小型火箭发动机给其施加速度脉冲，使其进入拦截轨道，保证拦截的同时，将脉冲速度最小化以节省燃料，本文将其归结为一个非线性规划问题，采用三级优化的策略来求解。在拦截飞行时间相较于平台绕飞目标星的周期是小量的条件下，可以视绕飞平均角速度为小参数，采用正则摄动方法求出非线性规划的一阶近似解，然后以此为迭代初值，寻找最优真解。最后进行了数值仿真验证。

来源：2022年第6期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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