Planificación de trayectoria en tiempo real para entrada hipersónica utilizando discretización no uniforme adaptativa y optimización convexa
Autores: Ma, Jiarui; Chen, Hongbo; Wang, Jinbo; Zhang, Qiliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Planificación de trayectoria en tiempo real para entrada hipersónica utilizando discretización no uniforme adaptativa y optimización convexa
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Programación convexa secuencial
Discretización no uniforme adaptativa
Problema de entrada hipersónica
Rendimiento en tiempo real
Discretización precisa sin inversión
Restricciones de ruta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un algoritmo mejorado de programación convexa secuencial que utiliza una discretización no uniforme adaptativa para el problema de entrada hipersónica. Con el fin de garantizar un rendimiento en tiempo real, se adopta una discretización precisa libre de inversión basada en la discretización de retención de primer orden para obtener una solución de alta precisión con menos nodos temporales, lo que podría llevar a la violación de restricciones entre los nodos temporales debido a la cuadrícula de tiempo dispersa. Para hacer frente a esta limitación, se desarrolla una discretización no uniforme adaptativa, que proporciona una dirección de búsqueda para la agrupación intencional de puntos discretos mediante la adición de términos de penalización en el proceso de construcción del problema. Los resultados numéricos muestran que el método propuesto tiene una rápida convergencia con alta precisión, mientras se satisfacen todas las restricciones de trayectoria a lo largo del horizonte de tiempo, lo que da potencial para la planificación de trayectorias en tiempo real.
Descripción
Este artículo presenta un algoritmo mejorado de programación convexa secuencial que utiliza una discretización no uniforme adaptativa para el problema de entrada hipersónica. Con el fin de garantizar un rendimiento en tiempo real, se adopta una discretización precisa libre de inversión basada en la discretización de retención de primer orden para obtener una solución de alta precisión con menos nodos temporales, lo que podría llevar a la violación de restricciones entre los nodos temporales debido a la cuadrícula de tiempo dispersa. Para hacer frente a esta limitación, se desarrolla una discretización no uniforme adaptativa, que proporciona una dirección de búsqueda para la agrupación intencional de puntos discretos mediante la adición de términos de penalización en el proceso de construcción del problema. Los resultados numéricos muestran que el método propuesto tiene una rápida convergencia con alta precisión, mientras se satisfacen todas las restricciones de trayectoria a lo largo del horizonte de tiempo, lo que da potencial para la planificación de trayectorias en tiempo real.