固旋翼垂直起降混电飞行器推进系统设计 被引量：7

1

作者 宗建安 朱炳杰 +1 位作者 侯中喜 杨希祥 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期371-382,共12页

油电混电技术通过对二次能源系统的优化,不但可以提高能源的利用效率,还具有电推进独有的尺寸独立性优势,可以将多个螺旋桨分布式布局而无显著的效率和重量变化,在通用航空技术发展中具有极大的潜力和优势。基于固旋翼飞行器的顶层设计... 油电混电技术通过对二次能源系统的优化,不但可以提高能源的利用效率,还具有电推进独有的尺寸独立性优势,可以将多个螺旋桨分布式布局而无显著的效率和重量变化,在通用航空技术发展中具有极大的潜力和优势。基于固旋翼飞行器的顶层设计要求以及初始最大起飞重量的估计值,通过性能约束构造混电系统设计区间,先后得到固定翼模式动力系统和旋翼模式动力系统的初始设计参数,结合具体的飞行任务计算出电池和燃油的重量。经过多次迭代计算,并对每一次迭代获得的推进系统参数进行能量运行检验,最终确定推进系统的设计参数,包括混电系统及其各分系统重量、电池和燃油重量等。此外,在推进系统设计区间内,以功率混合度为调节变量,分析了最小化飞行器最大飞行重量(MTOM)和最小燃油消耗2种优化目标的设计差别,为不同应用场景的混电飞行器设计提供依据。最后通过对比分析,验证了设计方法的有效性。 展开更多

关键词 垂直起降 全电飞机 混合动力飞机 混电系统设计 混合电推进

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基于本征正交分解的平流层风场建模与预测 被引量：8

2

作者 李魁 邓小龙 +2 位作者 杨希祥 侯中喜 周新 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2013-2020,共8页

平流层风场环境对临近空间低动态飞行器设计和轨迹控制具有重要影响。针对平流层风场建模,提出一种基于本征正交分解(POD)的风场数据降阶方法,在此基础上,提出一种可以对平流层风场进行预测的Fourier模型。以长沙地区2005—2009年风场为... 平流层风场环境对临近空间低动态飞行器设计和轨迹控制具有重要影响。针对平流层风场建模,提出一种基于本征正交分解(POD)的风场数据降阶方法,在此基础上,提出一种可以对平流层风场进行预测的Fourier模型。以长沙地区2005—2009年风场为例,采用提出的POD方法与Fourier预测模型对风场进行建模与预测,并对Fourier预测精度进行分析。研究结果表明,采用POD方法可以对东西方向风场进行高效率高精度降阶建模;通过Fourier预测模型可以对东西方向风场进行准确预测,预测精度与实际风场随时间变化的规律性有关,风场数据越紧凑,周期性越明显,预测精度越高。 展开更多

关键词 平流层风场 本征正交分解方法 降阶建模 Fourier预测模型 预测精度

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不确定环境下无人机区域目标搜索及载荷参数影响 被引量：7

3

作者 吴岸平 郭正 +1 位作者 侯中喜 鲁亚飞 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期35-42,共8页

针对不确定环境下无人机区域搜索问题,建立了实时探测更新的搜索方法,提出了机载光电载荷参数优化配置策略。建立了基于二维离散网格的无人机区域搜索模型,采用概率地图描述目标信息的实时获取与更新;引入不确定度指标、目标网格的重访... 针对不确定环境下无人机区域搜索问题,建立了实时探测更新的搜索方法,提出了机载光电载荷参数优化配置策略。建立了基于二维离散网格的无人机区域搜索模型,采用概率地图描述目标信息的实时获取与更新;引入不确定度指标、目标网格的重访和网格探测次数控制,建立搜索目标函数;建立了基于粒子群算法的搜索路径滚动优化方法;通过对任务区域平均探测时间步数和误判概率的估计分析,建立了机载光电载荷参数优化配置策略。使用蒙特卡洛方法验证了区域搜索方法的有效性和光电载荷参数配置对搜索效率、误判概率的影响。 展开更多

关键词 目标搜索 概率地图 路径规划 载荷参数配置

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中等展弦比飞翼布局无人机后缘射流滚转控制 被引量：1

4

作者 邵帅 郭正 +3 位作者 贾高伟 陈清阳 侯中喜 张来平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期49-59,共11页

飞翼布局飞行器有望依靠射流主动流动控制技术实现无舵面飞行以改善隐身特性,但鲜有针对中等展弦比(3~4.5)战术级飞翼的相关研究。本文为中等展弦比飞翼布局无人机设计环量控制激励器取代传统副翼,开展全机数值模拟和飞行试验研究,探究... 飞翼布局飞行器有望依靠射流主动流动控制技术实现无舵面飞行以改善隐身特性,但鲜有针对中等展弦比(3~4.5)战术级飞翼的相关研究。本文为中等展弦比飞翼布局无人机设计环量控制激励器取代传统副翼,开展全机数值模拟和飞行试验研究,探究后缘环量控制射流的滚转控制能力。数值模拟使用压力入口边界并考虑射流动量贡献的气动力,实现对飞翼绕流和激励器内流耦合模拟和整机气动特性预测。数值模拟研究表明,射流的滚转控制能力随射流动量系数线性增长,且未产生显著的横航向或横纵向耦合力矩。飞行试验结果表明,环量控制激励器实现了平均滚转角速率25.5~26.7(°)/s,最大滚转角速率40.1(°)/s,最大滚转角83.9°的控制效果。 展开更多

关键词 主动流动控制 环量控制 飞翼布局 滚转控制 飞行试验

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一种新型乘波体设计方法研究 被引量：5

5

作者 陈立立 郭正 +2 位作者 邓小龙 侯中喜 汪文凯 《航空工程进展》 CSCD 2019年第5期673-680,690,共9页

吻切锥乘波体是一种非常重要的高超声速飞行器设计构型,设计出既具有较高升阻比又能保持较高容积效率的乘波体,仍然是研究的难点。提出一种新型吻切乘波体设计方法,以圆锥流场为基准,在上表面出口型线(FCC)和下表面激波出口型线(ICC)基... 吻切锥乘波体是一种非常重要的高超声速飞行器设计构型,设计出既具有较高升阻比又能保持较高容积效率的乘波体,仍然是研究的难点。提出一种新型吻切乘波体设计方法,以圆锥流场为基准,在上表面出口型线(FCC)和下表面激波出口型线(ICC)基础上引入一条新的出口激波圆心曲线;通过调整出口激波曲率半径达到改变乘波体体积和容积率的目的;设计四种乘波体——传统吻切锥乘波体、激波半径减小乘波体、激波半径加长乘波体和直线ICC乘波体,并采用CFD数值模拟方法对四种乘波体进行对比分析。结果表明:所提乘波体设计方法合理可行;在无粘条件下,容积率小的乘波体拥有更大的升阻比;在粘性条件下,四种乘波体升阻比接近,本文设计的乘波体具有更大的容积率和更好的应用价值。 展开更多

关键词 高超声速 乘波体 吻切锥 升阻比 容积率

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高空长航时太阳能飞机研究进展与技术挑战

6

作者 杨希祥 侯中喜 郭正 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-9,共9页

高空长航时太阳能飞机是当前的前沿热点方向,可实现月量级的长期驻空,并形成“时间持久+区域保持”的新型应用能力。系统总结了高空长航时太阳能飞机三阶段发展历程,包括初期探索阶段、快速发展阶段、实用能力验证与应用示范阶段,重点... 高空长航时太阳能飞机是当前的前沿热点方向,可实现月量级的长期驻空,并形成“时间持久+区域保持”的新型应用能力。系统总结了高空长航时太阳能飞机三阶段发展历程,包括初期探索阶段、快速发展阶段、实用能力验证与应用示范阶段,重点阐述国外典型发展计划,深入分析气动布局设计、储能电池、高空推进、大尺度结构、飞行控制等面临的主要技术挑战,并提出重点攻关方向建议,为高空长航时太阳能飞机创新发展提供参考。 展开更多

关键词 高空长航时太阳能飞机 研究进展 气动布局设计 储能电池 高空推进

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宽速域飞翼布局后缘射流滚转控制研究 被引量：2

7

作者 邵帅 郭正 +3 位作者 贾高伟 阴鹏 侯中喜 张来平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期101-115,共15页

采用数值模拟方法对宽速域(Ma为0.145~0.7)内飞翼布局采用后缘环量控制射流进行滚转控制开展系统研究,并与传统舵面控制构型进行对比。研究关注电磁隐身特性、滚转控制特性和相关流动机理,以及射流引气的综合影响。结果表明:随马赫数的... 采用数值模拟方法对宽速域(Ma为0.145~0.7)内飞翼布局采用后缘环量控制射流进行滚转控制开展系统研究,并与传统舵面控制构型进行对比。研究关注电磁隐身特性、滚转控制特性和相关流动机理,以及射流引气的综合影响。结果表明:随马赫数的增大,射流对边界层流动的夹带和阻滞效应减弱,滚转控制能力显著下降;但射流控制大幅提高了典型角域的电磁隐身特性,并且引气量少,推力损失小,控制效率因子(单位附加阻力系数产生的控制力矩系数)高。综合来看,后缘环量控制射流是一种极具潜力的飞翼布局滚转控制设备。 展开更多

关键词 后缘环量控制射流 飞翼布局 宽速域 滚转控制 电磁隐身

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动态滑翔运动建模、机理分析与航迹优化 被引量：3

8

作者 刘多能 侯中喜 +2 位作者 郭正 杨希祥 高显忠 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期78-85,共8页

信天翁凭借动态滑翔的飞行技巧从梯度风中获取能量,从而在几乎不拍翅膀的情况下进行长时间、长距离飞行,这种技巧应用于小型无人机上可拓展其完成任务的能力。基于飞行器动力学对梯度风场中的无人机运动方程进行推导和简化处理;利用简... 信天翁凭借动态滑翔的飞行技巧从梯度风中获取能量,从而在几乎不拍翅膀的情况下进行长时间、长距离飞行,这种技巧应用于小型无人机上可拓展其完成任务的能力。基于飞行器动力学对梯度风场中的无人机运动方程进行推导和简化处理;利用简化的运动方程,分别从非惯性参考系中的动能定理和机械能变化的角度,对动态滑翔获取能量的机理进行分析;利用微分平坦法,以最小平均控制输入变化率为目标函数,对徘徊模式和平移模式的动态滑翔航迹进行优化计算。分析结果表明:逆风爬升、顺风下滑是动态滑翔基本获能方式。优化结果表明:控制输入变得更加平滑,甚至出现阶段性的常值,使得控制更加简化;徘徊模式下,当风梯度作为决策变量时,优化过程可在[0,0.5 s-1]的区间上找到使得目标函数值最小的风梯度;平移模式下,目标函数值在该区间上单调递减。 展开更多

关键词 动态滑翔 运动建模 航迹优化 无人机

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舰尾流场扰动影响分析及抑制技术研究 被引量：2

9

作者 赵所 李震 +1 位作者 侯中喜 张大为 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期86-91,共6页

为了解决舰尾流场对舰载机着舰的干扰问题,首先,建立了舰尾流场模型,并利用综合仿真平台分析了各个尾流分量对全自动着舰的影响;其次,分析了稳态尾流情况下引入高度变化率的补偿对着舰精度的影响;最后,提出了一种基于遗传算法的全自动... 为了解决舰尾流场对舰载机着舰的干扰问题,首先,建立了舰尾流场模型,并利用综合仿真平台分析了各个尾流分量对全自动着舰的影响;其次,分析了稳态尾流情况下引入高度变化率的补偿对着舰精度的影响;最后,提出了一种基于遗传算法的全自动着舰尾流影响抑制技术.仿真实验表明:优化前的纵向全自动着舰系统高度偏差在-2.3-1.9 m范围内波动,优化后的系统将高度偏差限制在-0.8-0.6 m范围内,提高了流场中舰载机航迹保持能力,增强了系统的鲁棒性. 展开更多

关键词 全自动着舰 舰尾流场 精度分析 扰动抑制 遗传寻优

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“阿尔提乌斯”小型空射无人机的发展与难点分析 被引量：1

10

作者 鲁亚飞 侯中喜 +1 位作者 郭正 陈清阳 《国防科技》 2022年第2期27-32,共6页

近年来,美国AERA-I公司研制的空中发射管式综合无人系统“阿尔提乌斯”陆续依托直升机、察打一体无人机和高速隐身无人作战飞机等平台开展试射试飞任务,体现出小型化、低成本、长航时、多用途、集群控制的空射无人机发展方向。本文首先... 近年来,美国AERA-I公司研制的空中发射管式综合无人系统“阿尔提乌斯”陆续依托直升机、察打一体无人机和高速隐身无人作战飞机等平台开展试射试飞任务,体现出小型化、低成本、长航时、多用途、集群控制的空射无人机发展方向。本文首先系统调研了“阿尔提乌斯”的研制历程、型号特点与技术参数;其次,对该型无人机基于不同搭载平台和不同应用场景的多个集成演示任务进行系统分析;最后,针对制约该型无人机装备应用的若干关键技术问题开展深入剖析,包括高升阻比气动布局设计、紧凑折叠展开机构设计、多母机平台兼容发射、复杂气流扰动下的自主飞行控制以及有人集群协同控制等。希冀该研究可为相关装备研制和战法研究提供参考。 展开更多

关键词 空射无人机 “阿尔提乌斯” 试验试飞 多平台兼容发射 集群控制

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机翼变形的临近空间太阳能飞行器平稳升空方案

11

作者 郭天豪 侯中喜 +1 位作者 王鹏 高俊 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期19-26,共8页

临近空间太阳能飞行器由于苛刻的能源平衡约束,往往具有大展弦比轻质结构,使得其在低空飞行时空速过低,飞行安全性受到了显著的挑战。为了实现该类飞行器在临近空间工作点与中低空爬升过程的气动性能匹配,提出了基于主动变形的太阳能飞... 临近空间太阳能飞行器由于苛刻的能源平衡约束,往往具有大展弦比轻质结构,使得其在低空飞行时空速过低,飞行安全性受到了显著的挑战。为了实现该类飞行器在临近空间工作点与中低空爬升过程的气动性能匹配,提出了基于主动变形的太阳能飞行器升空方案。针对性地研究了可变形飞行器的气动和推进系统建模方法,在此基础上定量分析了不同飞行器构型俯仰、滚转和偏航三个通道稳定性和操纵性。给出了从地面到高空机翼逐渐展平的升空方案,并对升空过程中各高度所需平飞推力和功率进行了校核。结果显示,该方案可以有效提升飞行器中低空稳定性和操纵性,代价是增加了功率消耗。 展开更多

关键词 临近空间太阳能飞行器 可变形飞行器 飞行稳定性 飞行器机动性

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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

12

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

13

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

14

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

15

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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准零风层新型临近空间浮空器区域驻留性能 被引量：7

16

作者 邓小龙 李魁 +2 位作者 于春锐 杨希祥 侯中喜 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期5-12,共8页

以基于平流层底部的准零风层风场进行区域驻留的新型临近空间浮空器为研究对象,介绍了其工作原理和系统组成。通过建立动力学模型、高度调控模型和能源模型,分析浮空器在基于飞行速度约束和基于南北范围约束两种工作模式下的区域驻留能... 以基于平流层底部的准零风层风场进行区域驻留的新型临近空间浮空器为研究对象,介绍了其工作原理和系统组成。通过建立动力学模型、高度调控模型和能源模型,分析浮空器在基于飞行速度约束和基于南北范围约束两种工作模式下的区域驻留能力,并讨论浮空器在这两种工作模式下的动态能源特性。对长沙地区风场环境的研究结果表明,相对于无控自由飞行状态,浮空器在两种工作模式下均可实现100 km直径范围的长时驻留,基于飞行速度约束工作模式对能量的消耗更低。 展开更多

关键词 临近空间浮空器 准零风层 区域驻留 高度调控

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采用改进Sage-Husa自适应滤波的运动目标三维定位方法 被引量：3

17

作者 吴岸平 鲁亚飞 +1 位作者 郭正 侯中喜 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期146-154,共9页

提出不依赖于测距信息,利用两架基于视觉的无人机对运动目标进行三维交会定位的方法。采用多模型交互方法实现在不预知目标运动模式的条件下对运动目标的实时定位;采用改进的Sage-Husa自适应滤波算法,综合协方差匹配技术和正定性判断,... 提出不依赖于测距信息,利用两架基于视觉的无人机对运动目标进行三维交会定位的方法。采用多模型交互方法实现在不预知目标运动模式的条件下对运动目标的实时定位;采用改进的Sage-Husa自适应滤波算法,综合协方差匹配技术和正定性判断,提高了定位精度。为评估这些方法的性能,模拟真实观测条件进行仿真。结果表明,提出的方法可以实时对运动目标的三维坐标进行估计。改进的Sage-Husa自适应滤波算法可以显著提高定位精度,在90°观测夹角下,平均估计误差从27.13 m降低到14.62 m。仿真研究了两无人机观测夹角对定位的影响,结果表明:过小的夹角不利于定位精度的提高;较大的夹角对无滤波定位方法有较好的效果,但对基于改进的Sage-Husa自适应滤波算法的定位方法影响并不明显。 展开更多

关键词 无人机 运动目标定位 三维交会模型 自适应滤波 多模型交互

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基于BP神经网络的甲板运动预报与补偿技术

18

作者 赵所 林立 +1 位作者 李震 侯中喜 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2772-2780,共9页

在全自动着舰过程中,考虑甲板运动对全自动着舰成功率的影响。针对舰载机响应滞后带来的甲板和舰载机纵向高度不同步的问题,采用甲板运动预报技术对舰船未来有效时间内的运动参数进行预报。建立基于正弦波组合的六自由度甲板运动模型,... 在全自动着舰过程中,考虑甲板运动对全自动着舰成功率的影响。针对舰载机响应滞后带来的甲板和舰载机纵向高度不同步的问题,采用甲板运动预报技术对舰船未来有效时间内的运动参数进行预报。建立基于正弦波组合的六自由度甲板运动模型,基于反向传播(BP)人工神经网络建立甲板运动预报模型,提出采用反向传播优化算法减小预报模型训练更新时间,提高预报模型速率和精度。基于超前网络建立甲板运动补偿模型,结合着舰导引系统确保舰载机与甲板运动同相位。建立飞机运动模型,并通过仿真实验,验证甲板运动预报和补偿技术的可行性。 展开更多

关键词 全自动着舰 甲板运动预报 甲板运动补偿 BP神经网络 超前网络

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纵向分段多级压缩乘波前体设计方法

19

作者 陈立立 刘建霞 +3 位作者 张俊韬 郭正 吴岸平 侯中喜 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期142-156,共15页

吸气式高速飞行器以超燃冲压发动机为动力,采用乘波体作为前体为进气道提供预压缩气流,前体的压缩能力对飞行器性能和超燃冲压发动机的性能起着决定性作用。乘波体的压缩性能与马赫数和激波角密切相关,单级压缩通常需要较大激波角才能... 吸气式高速飞行器以超燃冲压发动机为动力,采用乘波体作为前体为进气道提供预压缩气流,前体的压缩能力对飞行器性能和超燃冲压发动机的性能起着决定性作用。乘波体的压缩性能与马赫数和激波角密切相关,单级压缩通常需要较大激波角才能满足进气道气流增压比的需求,同时也会引起前体气动性能降低,产生较大的抬头力矩和较低升阻比。为进一步提高乘波前体的压缩性能,提出了一种纵向分段的多级压缩乘波前体设计方法,可以根据进气道入口需求灵活调整压缩量和长度比例,且高压区主要聚集在乘波体出口中间位置,能够匹配宽范围的进气道,避免较大的边缘压力泄漏。基于该方法完成了多级压缩的程序开发,分别开展了锥导和吻切锥二级/三级压缩前体的设计与分析。数值结果表明,设计的多级压缩乘波体压缩能力显著提升,可同时满足高增压比、高总压恢复系数和高升阻比等设计需求,具有较好的工程应用前景。 展开更多

关键词 乘波前体 多级压缩 总压恢复 容积率 增压比

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基于强化学习与种群博弈的近距空战决策

20

作者 王宝来 高显忠 +1 位作者 谢涛 侯中喜 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期169-184,共16页

随着人工智能与无人机(UAV)技术的发展,近距空战智能决策得到了世界各国的广泛关注。针对传统强化学习在解决近距空战智能决策问题时存在过拟合与策略循环等问题,提出了一种基于种群博弈的空战智能决策模型训练范式。通过构建由多个无... 随着人工智能与无人机(UAV)技术的发展,近距空战智能决策得到了世界各国的广泛关注。针对传统强化学习在解决近距空战智能决策问题时存在过拟合与策略循环等问题,提出了一种基于种群博弈的空战智能决策模型训练范式。通过构建由多个无人机智能体组成的种群,并为每个智能体赋予不同奖励权重系数,实现了无人机智能体多样化的风险偏好。种群中不同风险偏好的智能体模型相互进行对抗训练,能够有效避免过拟合和策略循环问题。在训练过程中,每个无人机智能体根据与不同对手策略的对抗结果自适应地优化奖励权重系数。在数值仿真实验中,种群博弈训练中的智能体5与智能体3分别以88%和85%的胜率击败了专家系统对抗训练和自博弈训练得到的智能决策模型,算法性能得到有效验证。此外,通过进一步实验表明了种群博弈训练范式中权重系数动态调整的必要性,并在异构机型上验证了所提训练范式的通用性。 展开更多

关键词 近距空战 智能决策 强化学习 种群博弈 SAC算法

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