箭载轨道轨迹联合优化算法

150ms 内自主救援

通过松弛-惩罚模型转换与序列凸化，在嵌入式处理器上以150ms内完成轨道与轨迹联合重规划，实现推力下降故障的实时容错制导。

Zhenwei, Ma · 王劲博 · Yanqian, Liang · Zhou, Ding · 陈红波

Acta Astronautica 2024

参数信息

平均运行时间

150 ms

推力偏差容限

±5 %

技术优势

能应对两类推力下降故障

算法同时解决质量流量下降和比冲下降两种故障情形，覆盖主要推力异常类型。

抗干扰能力强

通过高频重规划吸收参数偏差和外部扰动，验证能容忍至少±5%的推力偏差。

应用场景

• 运载火箭上升段制导：在末级飞行段发生推力下降时，实时重构降级轨道与轨迹，自主完成救援。
• 火箭动力故障应急：在线优化残余能量利用，使火箭在动力故障下仍能尽可能完成任务。
• 低空飞行器容错控制：依靠高频重规划吸收扰动，为低空飞行器提供推力偏差下的容错制导。