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基于NSGA-II的改进多目标遗传算法 被引量：43
1
作者 陈小庆 侯中喜 +1 位作者 郭良民 罗文彩 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第10期2453-2456,共4页
在已有多目标优化算法(NSGA-II)研究和分析的基础上,为加快收敛速度,提高收敛精度,设计了新的初始筛选机制,改进了交叉算子的系数生成,提出了更为合理的排挤机制。通过典型应用函数的计算测试,结果表明:上述改进不仅具有较高的计算效率... 在已有多目标优化算法(NSGA-II)研究和分析的基础上,为加快收敛速度,提高收敛精度,设计了新的初始筛选机制,改进了交叉算子的系数生成,提出了更为合理的排挤机制。通过典型应用函数的计算测试,结果表明:上述改进不仅具有较高的计算效率,而且能够得到分布更为合理的解,且能保持解的多样性分布。 展开更多
关键词 多目标优化 遗传算法 排挤机制 交叉算子 初始种群
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高超声速滑翔飞行器弹道特性分析 被引量：27
2
作者 陈小庆 侯中喜 刘建霞 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第2期5-9,共5页
高超声速滑翔飞行器是当前研究热点方向之一,平衡滑翔和跳跃滑翔是两种典型的飞行模式。针对两种飞行模式展开研究,在平衡滑翔弹道分析的基础上,利用数值方法研究初始高度、速度及速度倾角偏离平衡滑翔状态时对弹道性能的影响,分析了跳... 高超声速滑翔飞行器是当前研究热点方向之一,平衡滑翔和跳跃滑翔是两种典型的飞行模式。针对两种飞行模式展开研究,在平衡滑翔弹道分析的基础上,利用数值方法研究初始高度、速度及速度倾角偏离平衡滑翔状态时对弹道性能的影响,分析了跳跃弹道形成的原因,通过无量纲速度-高度图初步揭示了平衡滑翔和跳跃滑翔之间的联系。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 弹道特性 平衡滑翔 跳跃滑翔
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四元数卡尔曼滤波组合导航算法性能分析 被引量：27
3
作者 高显忠 侯中喜 +1 位作者 王波 张俊韬 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期171-177,共7页
为分析四元数卡尔曼滤波组合导航算法在飞行器姿态估计中的性能,在建立四元数卡尔曼滤波观测方程、状态方程和方差计算模型的基础上,分别设计了陀螺/加速度计/磁强计组合导航仿真算例和陀螺/加速度计初始对准实验,比较了四元数卡尔曼滤... 为分析四元数卡尔曼滤波组合导航算法在飞行器姿态估计中的性能,在建立四元数卡尔曼滤波观测方程、状态方程和方差计算模型的基础上,分别设计了陀螺/加速度计/磁强计组合导航仿真算例和陀螺/加速度计初始对准实验,比较了四元数卡尔曼滤波组合导航算法相较于传统扩展卡尔曼滤波组合导航算法在计算量、收敛性、收敛速度、收敛精度方面的性能.分析结果表明该滤波器无须扩展卡尔曼滤波器的线性化过程,计算量小,算法实现简单;收敛性和收敛速度均优于扩展卡尔曼滤波器.收敛精度较扩展卡尔曼滤波器高出约两个数量级,但收敛过程中存在一个比扩展卡尔曼滤波器精度低的时间区间. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 四元数 姿态估计 组合导航
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美军有/无人机协同作战研究现状与分析 被引量：21
4
作者 贾高伟 侯中喜 《国防科技》 2017年第6期57-59,共3页
近几年来,以"忠诚僚机"作战模式为主要代表的有/无人机协同作战被日益关注,并成为未来第六代穿透型空中作战的发展趋势之一。文章简介了有/无人机协同作战的内涵,并以美军为主要对象,分析其在有/无人机协同作战方面的主要进展... 近几年来,以"忠诚僚机"作战模式为主要代表的有/无人机协同作战被日益关注,并成为未来第六代穿透型空中作战的发展趋势之一。文章简介了有/无人机协同作战的内涵,并以美军为主要对象,分析其在有/无人机协同作战方面的主要进展,梳理有/无人机协同作战的关键技术。对我国相关技术和装备的发展,具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 无人机 有人机 忠诚僚机
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美军无人机集群项目发展 被引量：20
5
作者 贾高伟 侯中喜 《国防科技》 2017年第4期53-56,共4页
近几年来,无人机集群技术在美军多个方面的推动下,引起了全世界的热切关注。文章简要总结了美军无人机集群发展现状,梳理了美军开展无人机集群技术的初衷,并分析认为美军数量型无人机集群发展战略不完全适用于现阶段我军军情。文中给出... 近几年来,无人机集群技术在美军多个方面的推动下,引起了全世界的热切关注。文章简要总结了美军无人机集群发展现状,梳理了美军开展无人机集群技术的初衷,并分析认为美军数量型无人机集群发展战略不完全适用于现阶段我军军情。文中给出了我国现阶段发展无人机集群的思路,这对全面认识无人机集群的优势、明晰我军无人机集群技术发展方向具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 无人机 集群 异构 发展战略
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超声速开式空腔流动的数值模拟 被引量：15
6
作者 侯中喜 易仕和 王承尧 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期400-403,共4页
研究了不同长深比、不同雷诺数条件下 ,超声速开式空腔流动特性的变化。算法采用空间上 5阶的WENO格式 ,时间上具有TVD性质的 3阶Runge Kutta方法 ,湍流模型选用B L模型。数值模拟获得了不同时刻的流场图像 ,压力波、涡以及空腔结构之... 研究了不同长深比、不同雷诺数条件下 ,超声速开式空腔流动特性的变化。算法采用空间上 5阶的WENO格式 ,时间上具有TVD性质的 3阶Runge Kutta方法 ,湍流模型选用B L模型。数值模拟获得了不同时刻的流场图像 ,压力波、涡以及空腔结构之间的相互耦合作用 ,使得空腔内存在典型的周期性压力脉动 。 展开更多
关键词 WENO格式 非定常流 空腔流 数值仿真 超声速开式空腔 超声速飞行器
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高超声速滑翔式飞行器再入轨迹多目标多约束优化 被引量：18
7
作者 陈小庆 侯中喜 刘建霞 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期77-83,共7页
轨迹优化是高超声速滑翔式飞行器关键技术之一。为避免间接法求解轨迹优化问题时对初值敏感以及伪谱法求解轨迹优化问题中难以处理航路点和禁飞区等问题,提出采用基于Akima插值多项式的直接法求解高超声速滑翔式飞行器再入轨迹优化问题... 轨迹优化是高超声速滑翔式飞行器关键技术之一。为避免间接法求解轨迹优化问题时对初值敏感以及伪谱法求解轨迹优化问题中难以处理航路点和禁飞区等问题,提出采用基于Akima插值多项式的直接法求解高超声速滑翔式飞行器再入轨迹优化问题。以驻点热流密度最小和到达目标点时间最小为优化目标,考虑了终端约束、航路点约束、禁飞区约束、动压约束、过载约束等约束条件。仿真结果表明:采用的插值方法可以减少插值过程中的控制变量越界问题;得到的Pareto前沿具有良好的分布性,在初步设计时能够给设计者较大的选择余地;和文献中的单目标优化结果相比,本文所采用的算法也具有较好的寻优能力。 展开更多
关键词 高超声速滑翔式飞行器 轨迹优化 多目标优化 Akima样条插值 直接法
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异构UAV编队反雷达作战中任务分配方法 被引量：17
8
作者 林君灿 贾高伟 侯中喜 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1986-1992,共7页
针对异构无人机编队在反雷达作战中的任务分配特点,建立了无人机与执行任务之间合理的协同约束关系,提出了基于时间窗的异构无人机编队混合整数线性规模型。同时,结合遗传算法的全局搜索和并行计算能力,提出了基于时间窗的多层编码遗传... 针对异构无人机编队在反雷达作战中的任务分配特点,建立了无人机与执行任务之间合理的协同约束关系,提出了基于时间窗的异构无人机编队混合整数线性规模型。同时,结合遗传算法的全局搜索和并行计算能力,提出了基于时间窗的多层编码遗传算法实现异构无人机编队任务分配。仿真实验和分析表明了两种算法的有效性,并对比分析了它们的优势与适用范围。 展开更多
关键词 异构 多无人机编队 任务分配 混合整数线性规划 遗传算法
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基于扰动大气模型的乘波构型飞行器再入弹道仿真 被引量：13
9
作者 李健 侯中喜 +1 位作者 刘新建 周伯昭 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第14期3283-3285,3334,共4页
作者在半速度坐标系建立临近空间乘波构型再入飞行器质心动力学方程,将地球扰动大气模型应用于飞行器再入弹道分析,讨论了再入点运动参数和飞行器设计参数对标准弹道的影响,完成了不同大气模型对飞行器再入弹道射程、高度、过载、热流... 作者在半速度坐标系建立临近空间乘波构型再入飞行器质心动力学方程,将地球扰动大气模型应用于飞行器再入弹道分析,讨论了再入点运动参数和飞行器设计参数对标准弹道的影响,完成了不同大气模型对飞行器再入弹道射程、高度、过载、热流特性影响的对比分析。仿真结果表明:大气模型的变化对临近空间乘波构型飞行器再入弹道终点高度、最大过载、最大热流、总吸热量等参数影响明显,飞行器总体、结构、热防护、导航、制导与控制等系统设计必须考虑大气参数变化的影响。 展开更多
关键词 临近空间 乘波构型飞行器 高超声速 扰动大气模型 再入弹道仿真
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基于风场环境利用的平流层浮空器区域驻留关键问题研究进展 被引量：15
10
作者 邓小龙 杨希祥 +2 位作者 麻震宇 朱炳杰 侯中喜 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期18-31,共14页
基于风场环境利用的平流层浮空器继承高空气球结构简单、技术成熟、快速响应、使用效费比高等特点,通过引入控制设计,克服轨迹控制和高度控制等方面的局限,具备一定的飞行轨迹规划和区域驻留能力,是当前临近空间飞行器发展的重要方向。... 基于风场环境利用的平流层浮空器继承高空气球结构简单、技术成熟、快速响应、使用效费比高等特点,通过引入控制设计,克服轨迹控制和高度控制等方面的局限,具备一定的飞行轨迹规划和区域驻留能力,是当前临近空间飞行器发展的重要方向。本文基于对典型项目的调研分析,梳理了基于风场环境利用的平流层浮空器在区域驻留应用中的关键技术,重点讨论了风场感知与建模、风场利用方法、轨迹规划与决策等核心问题的研究现状,对现有方案进行深入分析,从实际应用的角度探讨了相关技术难题的可行解决方案。 展开更多
关键词 平流层浮空器 准零风层 区域驻留 高度调控 风场预测
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基于PSO-BP神经网络的平流层风场短期快速预测 被引量：12
11
作者 龙远 邓小龙 +1 位作者 杨希祥 侯中喜 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1970-1978,共9页
平流层风场环境对临近空间低速飞行器驻空飞行性能有重要影响。研究了基于PSO-BP神经网络的平流层区域风场建模与快速预测方法,根据历史风场数据,采用主成分分析法对数据进行降维处理,通过BP神经网络对风场进行预测建模,利用粒子群优化(... 平流层风场环境对临近空间低速飞行器驻空飞行性能有重要影响。研究了基于PSO-BP神经网络的平流层区域风场建模与快速预测方法,根据历史风场数据,采用主成分分析法对数据进行降维处理,通过BP神经网络对风场进行预测建模,利用粒子群优化(PSO)算法对其进行优化,采用Biharmonic样条曲面插值方法构建区域预测风场。以南海地区5年历史风场为对象,对比分析了基于BP神经网络和基于PSO-BP神经网络的风场预测模型,结果表明:使用具有全局寻优特性的PSO算法改进BP神经网络,能够有效避免传统BP神经网络易陷入局部最优的缺点,提高预测精度;通过结合PSO-BP神经网络预测与Biharmonic样条曲面插值,可实现区域风场的预测。研究结果可为临近空间低速飞行器的轨迹规划与区域驻留等任务的高精度区域快速预报风场提供解决途径。 展开更多
关键词 平流层风场建模 临近空间低速飞行器 BP神经网络 粒子群优化(PSO)算法 Biharmonic样条曲面插值
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基于平流层风场预测的浮空器轨迹控制 被引量：12
12
作者 李魁 邓小龙 +1 位作者 杨希祥 侯中喜 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1008-1018,共11页
平流层风场环境对浮空器设计和轨迹控制具有重要影响。针对平流层风场建模,以长沙地区2005—2010年的风场数据为例,首先采用本征正交分解(POD)方法对风场数据进行降阶处理;然后分别采用Fourier级数与BP神经网络算法对平流层风场进行预测... 平流层风场环境对浮空器设计和轨迹控制具有重要影响。针对平流层风场建模,以长沙地区2005—2010年的风场数据为例,首先采用本征正交分解(POD)方法对风场数据进行降阶处理;然后分别采用Fourier级数与BP神经网络算法对平流层风场进行预测,并对2种模型的预测精度进行比较分析;最后通过建立临近空间浮空器的动力学模型和高度调控模型,分析2种风场预测模型对浮空器轨迹控制的影响。研究结果表明,相对于Fourier预测模型,基于BP神经网络预测模型的预测精度更高,可信度更强,能够更好地为浮空器飞行轨迹控制提供参考价值。 展开更多
关键词 本征正交分解(POD)方法 FOURIER级数 BP神经网络算法 风场预测 临近空间浮空器
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“微风”(Zephyr7)无人机机翼力学性能分析 被引量：11
13
作者 尹成越 高普云 +2 位作者 郭健 郭正 侯中喜 《强度与环境》 2012年第3期19-25,共7页
利用ABAQUS有限元软件对英国的"微风"(Zephyr7)无人机机翼结构进行了静力学分析,重点分析了主梁直径和蒙皮张力对机翼结构抗弯性能的影响。分析结果表明,主梁的抗弯与抗扭性能随着其直径的增大呈几何级数提升,机翼抗弯性能随... 利用ABAQUS有限元软件对英国的"微风"(Zephyr7)无人机机翼结构进行了静力学分析,重点分析了主梁直径和蒙皮张力对机翼结构抗弯性能的影响。分析结果表明,主梁的抗弯与抗扭性能随着其直径的增大呈几何级数提升,机翼抗弯性能随着其蒙皮张力的增加近似线性增加。 展开更多
关键词 “微风”(Zephyr7)无人机 机翼 力学分析 梁直径与变形和应力关系 张力与变形关系
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自适应引导长度的无人机航迹跟踪方法 被引量：12
14
作者 李樾 陈清阳 侯中喜 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1481-1490,共10页
为保证无人机安全稳定的飞行,实现高精度的航迹跟踪,基于引导点的非线性制导算法,提出了一种引导长度自适应的航迹跟踪方法。首先建立无人机运动学模型,依此对非线性的制导算法进行理论分析与试验验证,建立无人机飞行速度与引导长度之... 为保证无人机安全稳定的飞行,实现高精度的航迹跟踪,基于引导点的非线性制导算法,提出了一种引导长度自适应的航迹跟踪方法。首先建立无人机运动学模型,依此对非线性的制导算法进行理论分析与试验验证,建立无人机飞行速度与引导长度之间的关系。之后引出引导长度自适应的航迹跟踪方法,详细讨论方法的具体实现过程。最后通过各种情况下的仿真对比试验,验证所提出方法的有效性。仿真结果表明,所提出的方法能较精确地跟踪各种复杂航迹,同时在较大的初始偏差和航路点临时切换的情况下能稳定、快速地收敛到期望航迹,更好地满足各种实际飞行任务的需求。 展开更多
关键词 航迹跟踪 无人机 非线性制导方法 引导长度自适应 高精度
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边缘钝化对乘波构型性能影响分析 被引量：10
15
作者 陈小庆 侯中喜 +1 位作者 刘建霞 葛爱学 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1334-1339,共6页
基于乘波构型设计高升阻比飞行器是新型高超声速飞行器布局设计的一种有效途径。受气动热和工艺限制实际应用中需要对乘波构型具有的尖锐边缘进行钝化。为了研究钝化对乘波构型性能的影响,利用计算流体力学方法研究了不同钝化半径对乘... 基于乘波构型设计高升阻比飞行器是新型高超声速飞行器布局设计的一种有效途径。受气动热和工艺限制实际应用中需要对乘波构型具有的尖锐边缘进行钝化。为了研究钝化对乘波构型性能的影响,利用计算流体力学方法研究了不同钝化半径对乘波构型气动力和气动热的影响。分析表明:乘波构型边缘钝化可以有效降低最大热流密度,但同时也会降低布局的气动性能。随着钝化半径的增大,乘波构型的气动性能降低较为明显,但对热流密度的影响逐渐减弱。在高超声速飞行器布局设计时应综合考虑钝化对气动力和气动热的影响效应,寻找最佳的平衡点。 展开更多
关键词 乘波构型 边缘钝化 气动热 升阻比
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一种基于超材料的雷达红外兼容隐身材料设计与验证 被引量：11
16
作者 李君哲 田浩 +2 位作者 刘海韬 程海峰 侯中喜 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期5137-5143,共7页
首先阐述了基于超材料的雷达/红外兼容隐身材料设计思路,设计了一种频率选择表面和电阻型周期表面双层超材料结构形式的雷达/红外兼容隐身材料;其次,构建了雷达/红外兼容隐身材料的等效电路模型,从等效电路的角度分析了其吸波机理;最后... 首先阐述了基于超材料的雷达/红外兼容隐身材料设计思路,设计了一种频率选择表面和电阻型周期表面双层超材料结构形式的雷达/红外兼容隐身材料;其次,构建了雷达/红外兼容隐身材料的等效电路模型,从等效电路的角度分析了其吸波机理;最后,对设计的雷达/红外兼容隐身结构进行了实验验证。测试表明,实验结果和设计结果一致,当制备的雷达/红外兼容隐身材料的厚度<3 mm时,其反射率在4~8GHz范围内小于-6dB,红外发射率仅为0.298。 展开更多
关键词 超材料 雷达/红外兼容隐身材料 频率选择表面 电阻型周期表面
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基于改进PID算法的无人机变速度控制 被引量：11
17
作者 高俊 王鹏 侯中喜 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期1-5,共5页
为提高固定翼无人机的任务能力,使其能够快速改变飞行速度适应任务需求,针对无人机飞行过程中随着速度改变,纵向平衡位置须及时调整的问题,对传统PID算法进行了改进,设计了新的平衡位置修正算法,将比例项和微分项的控制结果乘以一定的... 为提高固定翼无人机的任务能力,使其能够快速改变飞行速度适应任务需求,针对无人机飞行过程中随着速度改变,纵向平衡位置须及时调整的问题,对传统PID算法进行了改进,设计了新的平衡位置修正算法,将比例项和微分项的控制结果乘以一定的系数累加,修正平衡位置的偏差.仿真和飞行试验结果表明:这一改进的算法相比传统的积分算法可以更快地找到新的平衡位置,能够在飞行过程中依据不同的速度有效地修正纵向平衡位置偏差,消除控制结果的静态误差,响应速度快、超调量小、控制效果良好. 展开更多
关键词 无人机 变速度 平衡位置 改进PID 偏差修正
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应用改进PSO算法求解待约束优化问题 被引量：9
18
作者 高显忠 罗文彩 侯中喜 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第10期212-215,338,共5页
为解决高维复杂CO问题,可将进化算法中保持物种多样性的思想引入基本PSO算法的方法。针对基本PSO算法在迭代后期粒子活性减弱的问题,引入‘吸引’和‘扩散’两个算子,对基本PSO算法的速度更新公式进行改进和考虑固定惩罚函数无法有效引... 为解决高维复杂CO问题,可将进化算法中保持物种多样性的思想引入基本PSO算法的方法。针对基本PSO算法在迭代后期粒子活性减弱的问题,引入‘吸引’和‘扩散’两个算子,对基本PSO算法的速度更新公式进行改进和考虑固定惩罚函数无法有效引导粒子向可行解方向搜索的缺点,提出LPFM方法替代固定惩罚函数法,以有效引导粒子进入可行解域,并在迭代后期加强对粒子的约束,使其不至因违背约束所获的收益大于所受的惩罚而收敛到不可行解域。最后对改进的PSO算法进行了试验,试验结果表明改进PSO算法对解决高维复杂CO问题是有效的。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 进化算法 带约束优化问题 惩罚函数法
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三维超声速开式空腔振荡特性研究 被引量：9
19
作者 侯中喜 夏刚 秦子增 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1-4,共4页
采用时间3阶、空间5阶的高精度、高分辨率格式,对稳态来流条件下超声速开式空腔的非定常振荡特性进行数值研究。通过二维和三维空腔压力变化、声压级、振荡频率等参数的计算和分析表明:空腔内存在典型的压力振荡,振荡有近似的周期性,且... 采用时间3阶、空间5阶的高精度、高分辨率格式,对稳态来流条件下超声速开式空腔的非定常振荡特性进行数值研究。通过二维和三维空腔压力变化、声压级、振荡频率等参数的计算和分析表明:空腔内存在典型的压力振荡,振荡有近似的周期性,且变化规律较复杂,三维空腔对主振荡频率影响较小,但振荡强度有较大的不同。 展开更多
关键词 超声速复杂流场 非定常开式空腔 WENO格式
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基于多分辨率技术的滑翔飞行器轨迹优化算法 被引量：10
20
作者 陈小庆 侯中喜 刘建霞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1944-1950,共7页
针对滑翔飞行器轨迹优化展开研究。采用了考虑地球扁率和自转的动力学模型,大气模型采用较精确的大气模型。滑翔式飞行器轨迹优化具有强非线性和多约束等特点,为克服传统优化方法对初始值较敏感且难以处理航路点等状态约束,同时在精度... 针对滑翔飞行器轨迹优化展开研究。采用了考虑地球扁率和自转的动力学模型,大气模型采用较精确的大气模型。滑翔式飞行器轨迹优化具有强非线性和多约束等特点,为克服传统优化方法对初始值较敏感且难以处理航路点等状态约束,同时在精度和计算速度之间取得一定的平衡,提出采用基于网格自适应的多分辨率技术对滑翔飞行器轨迹进行优化,并对航路点约束提出了相应的处理策略。针对包含航路点、禁飞区和终端约束的典型工程问题展开了轨迹优化研究。仿真实验表明,一条行程12400 km的滑翔弹道优化耗时约200 s,验证了该算法的有效性,对工程实践具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 滑翔飞行器 轨迹优化 多分辨率技术
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