前向传播与后向扫描(Forward Pass and Backward Sweep)
本文作者:天疆说
定义
DDP 算法的两个核心计算步骤。前向传播从初始状态出发,按当前控制序列逐阶段积分运动方程,得到名义状态轨迹并评估目标函数值。后向扫描从末阶段反向递推,利用目标函数和约束的梯度、海森矩阵信息,逐级求解最优控制更新量 δu 和参数更新量 δw。一次「前向传播+后向扫描」构成一次完整迭代,直至满足最优性条件。
应用价值
该动力学概念在地月空间任务设计、分析和控制中具有重要作用,掌握其特性有助于优化轨道方案、降低任务燃料消耗、提高任务成功率。
相关概念
- 逆行(Retrograde Motion)
- 绝对相位偏置(Absolute Phase Bias)
- 相对姿态四元数(Relative Attitude Quaternion)
- 径向-切向-法向坐标系(Radial-Tangential-Normal Coordinate System, RTN)
参考文献
- Mayne 1966; Lantoine & Russell 2012, JOTA; Aziz et al. 2019, JGCD
