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摘要
针对火箭基组合循环（RBCC）高超声速飞行器上升段轨迹设计所具有的动力系统工作模态复杂、推力与飞行状态存在强耦合、模型强非线性、存在多种复杂约束限制和参数不确定性因素影响等典型特征，提出了一种基于非嵌入式混沌多项式、高斯求积法和序列凸优化的RBCC动力上升段鲁棒轨迹优化方法，以提高轨迹的抗干扰能力和过程可靠性。首先，构建了考虑参数不确定性的RBCC高超声速上升段鲁棒轨迹优化模型，并设计了基于高斯求积与非嵌入式混沌多项式的不确定性量化传播算法，从而将其转化为维数扩展的确定性轨迹优化问题；随后，基于凸优化理论对该问题进行凸化和离散，设计了一种基于序列凸优化算法的轨迹优化求解策略，以实现对该高维确定性问题的快速求解。某空基投放上升轨迹优化结果表明，基于所构建模型和轨迹优化方法可以有效地完成RBCC高超声速飞行器上升段鲁棒轨迹优化，优化结果符合RBCC动力系统工作特点；与传统确定性轨迹优化算法相比，所提方法能够有效降低随机干扰对上升段轨迹的影响，从而提升轨迹的可靠性与鲁棒性。
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单位航天学院; 西北工业大学
