利用matlab实现高斯伪谱法的火箭飞行轨迹模拟

 基于一种求解最优控制问题的方法-Gauss伪谱法（Gauss Pseudospectral Method-GPM），研究了高超声速滑翔飞行器滑翔段迹优化问题。本文利用微分形式高斯伪谱方法将飞行器三自由度滑翔段轨迹优化问题转化为非线性规划问题，选取高斯节点上的状态量和控制量作为待优化参数，并将最优性能指标选为纵程最大，然后对滑翔段轨迹进行了求解。以某高超声速滑翔式飞行器为对象进行轨迹优化计算，仿真结果验证了本文的轨迹优化方法具有一定的精度和计算效率。此外，仿真过程还说明高斯伪谱法对状态猜测值并不敏感，算法容易收敛，适用于轨迹优化问题的求解。

MATLAB中Gauss伪谱法实现运载火箭轨迹优化问题求解。

详细介绍了Gauss伪谱原理及软件包结构、各函数、约束的表示方法，含有应用实例

基于Gauss伪谱法进行高超声速滑翔段轨迹规划，内含GPOPSII求解包以及程序使用说明。本示例可以直接运行，得到仿真图；并附带程序使用说明，解释程序编写方法。

材料中包含13个Gauss伪谱应用实例程序，如含约束的再入飞行器路径规划等，对于初学者有很多帮助

将一种求解最优控制问题的新方法—高斯伪谱法( Gauss Pseudospectral Method-GPM) 和传统的直接打靶法有效结合，对月球着陆器定点软着陆轨道快速优化问题做出了研究。推导了高精度模型下着陆动力学方程。针对优化方法各自的特点和多约束条件下最优月球软着陆轨道设计的难点，提出了问题求解的串行优化策略: 将控制变量和终端时间一同作为优化变量，同时离散控制变量与状态变量，取较少的Gauss节点，利用GPM 求解初值，初值的求解采用从可行解到最优解的串行优化策略; 在Gauss 节点上离散控制变量，利用直接打靶法求解精确最优解。仿真结果表明，本文提出的轨道优化方法具有较强的鲁棒性和快速收敛性。

运载火箭的轨迹优化问题本质为最优控制问题，本文中使用Gauss伪谱法将最优控制问题离散为飞行性规划问题，并通过序列二次规划算法求解此非线性规划问题，通过MATLAB编程求解火箭的最优飞行轨迹