题目：基于改进伪谱法的高超声速飞行器再入段轨迹优化

随着航空航天技术的发展，高超声速技术正受到越来越多人的关注。高超声速飞行器具有全球快速到达，远程精确打击的特点，对一个国家的政治军事具有战略性意义。轨迹优化技术对任务效能具有重要影响。由于高超声速飞行器运动方程和约束条件的非线性很强，给轨迹设计和优化带来了很大困难。

本文首先介绍高超声速飞行器的一些特点和近年来轨迹优化领域的进展，然后重点介绍高斯伪谱法，并用该方法对高超声速飞行器再入段轨迹进行优化，同时对该阶段飞行器的运动特点进行了分析。针对高斯伪谱法配点依赖Legendre多项式而与研究对象相脱离的特点，对其进行改进。改进伪谱法对时间段采用分块计算的方式，根据研究对象的约束条件来对每个模块的配点进行设置。最后分别使用两种方法对再入段轨迹进行优化，发现改进伪谱法在计算效率和收敛效果上要比高斯伪谱法要好。

高超声速飞行器在进行再入飞行时，再入点的选择对轨迹优化有着重要影响。本文选择多组不同的初始条件，运用改进伪谱法对轨迹进行优化计算，最后确定能使轨迹优化计算结果收敛的高速速度初始值区域。