三阶段顺序凸规划算法

轨迹优化更准更快

该算法通过约束松弛、网格细化和阻尼项三个阶段，提高了求解的稳定性和离散化精度，在再入和上升轨迹优化中优于传统顺序凸规划方法。

Zhang, Tengfei · 苏华 · 龚春林

Aerospace Science and Technology 2024

技术优势

初值可行

加入约束松弛阶段，即使初值猜测不佳也能使子问题尽可能可行。

网格自动细化

基于离散化误差分析进行网格细化，将离散化误差降至容差以内。

收敛更快

在目标函数中引入阻尼项，抑制迭代中的振荡，加速收敛。

精度更高

仿真结果表明，所提方法在求解精度上优于传统顺序凸规划方法。

应用场景

• 航天器轨迹规划：用三阶段SCP快速得到高精度再入轨迹，减少人工调参。
• 火箭上升轨迹优化：通过约束松弛和阻尼加速上升轨迹求解，提升设计效率。
• 高超声速飞行器轨迹优化：网格细化确保高超声速飞行轨迹的离散化精度满足要求。
• 无人机轨迹规划：算法通用性强，可适配无人机在线轨迹规划的场景。
• 低空飞行器轨迹规划：快速收敛特性适合低空飞行器实时轨迹生成的时效要求。