火星探测器同步轨道进入时间优化及控制

作者：常建波; 赵之蔺; 石展翔; 安佳彤; 薛静^*

来源：数学建模及其应用, 2022, 11(02): 80-87.

DOI：10.19943/j.2095-3070.jmmia.2022.02.10

• 火星同步轨道
• 动态规划
• 自适应遗传算法
• 欧拉法
• 时间优化

为了减少火星探测器在着落过程中的失联时间，对探测器从火星同步轨道开始至悬停的相关阶段，进行了一系列数理推导和简化，以动态规划模型对其进行统一，利用欧拉法将模型中各阶段的微分方程进行初步处理与完善，提出了基于自适应遗传算法的时间优化及控制方案，最终得到失联时间最优解279 s,进入大气时的探测器速度417.4 m/s,其与探测器和质心连线的夹角86.746°.本文通过多自由度微分方程组构建探测器着陆数学模型，最终得出质量变化量及优化时间，并与着陆过程视质量不变的情况作对比，得出其精确误差为15%.上述方案符合实际着陆情况，并在安全着陆的情况下减少了探测器的失联时间.

• 单位
  太原理工大学