I.介绍1969年7月20日,标志着人类历史上的历史成就。第一次,两个人走在一个不是地球的天体上,固定了人类探索史上的基本里程碑。这一成功是从技术和经济的角度来达到巨大的效果,是美国实现的,以应对苏联太空计划的较早成功,这是由创建和成功启动的第一次创建和成功启动的空间,并与1957年的Sputnik一起,并在1957年及其造成的交流[1,2],以及1,2],又是2 [1,2],又有一个人的交流。 Vostok 1,Yuri Gagarin,1961年[3]。这是历史上遇到的第一个正式步骤[4],尤其是月球竞赛[5]。尽管有最初的技术差距,但多年来,美国太空的进步取得了动力,而Apollo任务的设置[6]代表了整个美国太空计划的最高点。能够实现这样一个目标,需要开发几种新技术。当然,有能力计算能够满足整个任务的所有要求的轨迹。这在Apollo指导计算机的可用计算能力方面和用于指导土星V [8]的发射车数字计算机方面有严格的要求。在发动机切割之前的最后几秒钟进行了特殊护理,以避免溶液中的奇异性。在这种情况下,我们可以将数值优化通常放在[13]中,尤其是直接方法[14]。在上升指导中,火箭采用了所谓的迭代路径自适应指导,利用了最佳控制理论[9],并修改了切线线性转向定律的修改版本,在此期间,其参数经常更新。另一个基本阶段由翻译注射(TLI)的动作表示,该动作使航天器能够离开地球范围的侵入范围到达月球。对于阿波罗11(Apollo 11),设想将哥伦布模块放在自由回报路径上[10],并且此选择需要在机动末端满足的准确态度和位置条件。第三个也是最重要的阶段是月球着陆:鉴于上述计算局限性,NASA工程师在承诺,创造力和专有技术方面对其进行了补偿。这种态度的一个绝妙的例子是基于多项式方案的月球着陆指导,尽管其计算复杂性低[11],但它的电子趋势形式也是最佳的[12]。然而,在过去几十年中,在计算能力和开发的重新构建优化算法方面取得的进展极大地扩展了当今可用的大量方法和工具,以分析相同的问题。在解决最佳控制问题的直接方法中,伪谱方法占据了相关位置。在本文中,我们希望通过使用Spartan [19,24,25]来重建Apollo 11任务的三个关键阶段这些方法[15],基于用于转录问题的时间步长的不均匀分布,事实证明对大型最佳控制问题[16]非常有效,包括国际空间站的零促性剂重新定位[17]。进一步的应用涉及大气进入指导[18,19],火星下降和小行星着陆轨迹计算[20],月球着陆可及性分析[21],卫星在椭圆轨道上的态度稳定[22]和飞机轨迹产生问题[23]。
主要关键词