【摘要】针对载人月球探测任务故障下应急返回指定落区轨道快速优化问题，提出了一种结合初值搜索策略与混合优化的设计框架。首先，为提高初值搜索效率，依据再入几何关系确定应急变轨点与再入点的空间分布，并采用Lambert算法求解满足部分约束的设计初值；其次，在考虑多约束条件下，引入约束方程梯度信息，并在高精度动力学模型下对初值进行进一步优化以得到最终应急返回轨道；最后，针对一般转移轨道和自由返回轨道，详细分析不同故障发生时刻应急返回的燃耗、时间等资源代价。结果表明：该方法可有效提高初值搜索与轨道优化的计算效率，能够快速生成满足约束条件的应急返回轨迹。

【关键词】载人月球探测；应急返回；指定落区；混合优化

【作者】曾豪，田林，章浩伟，李朝玉，李天佑