二阶皮卡德-切比雪夫制导算法

着陆制导计算更快

针对火箭垂直着陆的实时制导需求，该算法通过二阶Picard迭代与Chebyshev离散化构造非线性最小二乘问题，结合投影处理推力不等式约束，相比序列凸优化算法拥有更高的计算效率。

Jingyuan, Tang · 73655432 · Ma, Yangyang · 泮斌峰

Xibei Gongye Daxue Xuebao/Journal of Northwestern Polytechnical University 2024

技术优势

算得更快

相对序列凸优化算法具有更高的计算效率，更适合弹载计算机等算力受限平台上的实时解算。

推力约束可处理

通过投影法将推力幅值不等式约束嵌入 Gauss-Newton 迭代过程，无需引入对偶变量或罚函数，简化了算法结构。

可闭环在线制导

论文提出了针对火箭子级垂直着陆的闭环制导策略，并在数值仿真中验证，表明算法可在飞行中实时更新制导指令。

应用场景

• 可回收火箭制导：替换现有序列凸优化求解器，降低单步耗时，增强闭环实时性。
• 航天器着陆控制：提供可处理推力约束的在线制导律，适配航天器垂直着陆的实时解算需求。
• 飞行器轨迹优化：用 Picard-Chebyshev 离散化替代传统配点法，降低轨迹优化问题的求解规模。
• 嵌入式实时计算：算法结构简单、迭代高效，适合在弹载计算机等嵌入式平台上部署。