基于Gauss伪谱法的临近空间飞行器上升段轨迹优化 被引量：50

1

作者 宗群 田栢苓 窦立谦 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1775-1781,共7页

综合考虑密度变化、声速变化、发动机推力变化及地球引力等因素对飞行轨迹的影响,研究了与实际飞行环境更加相符的临近空间飞行器燃料最优爬升轨迹。针对该问题在气动数据处理和优化求解上存在的困难,提出一种基于Gauss伪谱法(Gauss Pse... 综合考虑密度变化、声速变化、发动机推力变化及地球引力等因素对飞行轨迹的影响,研究了与实际飞行环境更加相符的临近空间飞行器燃料最优爬升轨迹。针对该问题在气动数据处理和优化求解上存在的困难,提出一种基于Gauss伪谱法(Gauss Pseudospectral Method,GPM)的求解策略。首先,依据气动数据特点,设计拟合模型对气动参数进行高精度拟合;其次,为避免间接法和传统直接法的缺点,将Gauss伪谱法和序贯二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)相结合,对存在边值及加速度约束的轨迹优化问题进行求解,获得最优飞行轨迹。仿真结果表明,在更为真实的飞行环境下,利用GPM和SQP相结合的方法可在5.83s获得一条精度为10-4～10-6左右的飞行轨迹。 展开更多

关键词 临近空间飞行器 上升段轨迹优化 气动数据 GAUSS伪谱法 序贯二次规划

下载PDF 职称材料

三次样条插值法在气动导数计算中的应用 被引量：12

2

作者 李鹏 顾宏斌 高振兴 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2008年第2期74-76,80,共4页

在飞行仿真建模过程中,快速、精确的气动导数查寻可以提高仿真系统的实时性和逼真性。在研究大量现有气动导数查寻方法的基础上,提出了一种运用三次样条法、双三次样条法进行气动导数查寻的新思路,该方法不仅避免了以往线性插值的"... 在飞行仿真建模过程中,快速、精确的气动导数查寻可以提高仿真系统的实时性和逼真性。在研究大量现有气动导数查寻方法的基础上,提出了一种运用三次样条法、双三次样条法进行气动导数查寻的新思路,该方法不仅避免了以往线性插值的"局部性",提高了计算结果的精度,而且还克服了函数(多项式)拟合法导致动力学模型通用性差的缺陷。仿真实验表明,该方法在气动力和气动力矩的计算中是有效的、可行的。 展开更多

关键词 三次样条 气动导数 插值法

下载PDF 职称材料

近空间高超声速气动力数据天地换算研究 被引量：6

3

作者 龚安龙 解静 +3 位作者 刘晓文 刘周 杨云军 周伟江 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期229-238,共10页

该文针对高升阻比面对称飞行器近空间高超声速飞行环境,考虑马赫数效应、粘性干扰效应和真实气体效应等多种复杂气动效应对飞行器气动力数据的影响,采用CFD数值模拟技术和气动数据相关性理论分析方法,建立了基于地面风洞试验外推获取实... 该文针对高升阻比面对称飞行器近空间高超声速飞行环境,考虑马赫数效应、粘性干扰效应和真实气体效应等多种复杂气动效应对飞行器气动力数据的影响,采用CFD数值模拟技术和气动数据相关性理论分析方法,建立了基于地面风洞试验外推获取实际飞行状态下气动力数据的天地换算方法;并采用CFD技术对气动力数据天地换算的精确性进行了验证。 展开更多

关键词 高超声速 马赫数效应 粘性干扰效应 真实气体效应 气动力数据 天地换算

原文传递

基于物理信息神经网络的气动数据融合方法 被引量：1

4

作者 刘霞 冯文晖 +4 位作者 连峰 张帅宇 张光华 孔轶男 韩崇昭 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期87-96,I0002,共11页

为了解决训练传统深度神经网络对大数据的依赖问题,气动数据中包含的物理结构信息需要被充分利用。物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN)是一种非监督的学习算法,采用深度神经网络直接逼近流场偏微分方程的解,因此... 为了解决训练传统深度神经网络对大数据的依赖问题,气动数据中包含的物理结构信息需要被充分利用。物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN)是一种非监督的学习算法,采用深度神经网络直接逼近流场偏微分方程的解,因此适用于气动数据的建模。然而训练PINN时,损失函数反映的是抽样点处神经网络所拟合的偏微分方程值的偏差,对于复杂的非线性偏微分方程,这一偏差不能准确反映神经网络所拟合的函数与微分方程解函数的偏差,而且用神经网络拟合初始条件和边界条件时,不可避免存在拟合误差,误差随空间和时间累计,这使PINN的建模精度相比传统的模型没有优势。为了解决这些问题,本文把PINN与流场的计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真结果进行融合,在流场抽样点处的损失函数中增加了PINN在该点的输出与流场在该点的CFD值偏差,从而提高了神经网络的建模精度。根据CFD仿真时使用的模型,融合方式采用瞬时模式或时均模式。测试结果表明该方法能够有效提高PINN的建模精度。 展开更多

关键词 气动数据 数据融合 物理信息神经网络 深度学习 计算流体动力学

下载PDF 职称材料

气动数据可视化系统的设计与实现 被引量：2

5

作者 钟佳伶 黎茂锋 +2 位作者 黄俊 刘志勤 陈立伟 《计算机测量与控制》 2021年第2期155-160,共6页

针对气动数据高维、量大、来源广泛的特点以及使用单机工具进行数据分析功能单一的问题,在已有飞行器气动数据的基础上,设计并实现了基于MVVM模式的气动数据可视化分析系统;该系统基于气动试验、仿真、处理与分析的领域类数据语义化,通... 针对气动数据高维、量大、来源广泛的特点以及使用单机工具进行数据分析功能单一的问题,在已有飞行器气动数据的基础上,设计并实现了基于MVVM模式的气动数据可视化分析系统;该系统基于气动试验、仿真、处理与分析的领域类数据语义化,通过MVVM框架的动态模板建立了灵活、快速的气动数据分组及聚合机制,并同时适配气动力、热、压的可视化分析需求,动态生成通用的交互与可视化UI组件,通过对系统进行不同参数的选取及条件值设置来进行气动数据的分析、处理与结果的可视化,从而提高研究人员的工作效率;实际应用表明,该系统界面友好,性能稳定,能简单快捷地通过动态生成的数据筛选条件进行分析可视化的操作,满足研究人员的需求。 展开更多

关键词 气动数据 MVVM模式 动态交互机制 WEB可视化

下载PDF 职称材料

高超音速飞行的总温总压计算 被引量：1

6

作者 王绍卿 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第6期29-33,22,共6页

本文用化学平衡定熵变成份变比热热力计算法(以下称热力计算法〕计算了Ma=0～7.00、高度H=0～40km的总温、总压随Ma数及高度H的变化规律.计算结果与定成份定比热的气动函数法(下称气动函数法)和修正系数法的计算结果及R-R公司的引用数... 本文用化学平衡定熵变成份变比热热力计算法(以下称热力计算法〕计算了Ma=0～7.00、高度H=0～40km的总温、总压随Ma数及高度H的变化规律.计算结果与定成份定比热的气动函数法(下称气动函数法)和修正系数法的计算结果及R-R公司的引用数据进行了比较.给出了总温、总压的相对误差δ_T、δ_P随Ma数及H的变化规律.计算表明,热力计算法与气动函数法相比较,在Ma>3.0之后有显著的差别. 展开更多

关键词 航天器 高超音速飞行 气动热力学 气动数据

下载PDF 职称材料

一种基于SVD的改进LTS气动数据异常检测方法 被引量：1

7

作者 杨海强 黄俊 +1 位作者 黎茂锋 刘志勤 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第7期78-82,共5页

用稳健的最小截平方和(LTS)估计检测气动数据中的异常,但气动数据是海量和高维的,使得LTS要求解的矩阵维数很大,造成巨大的时空开销。为此,引入迭代的奇异值分解(ISVD)求解LTS的最小二乘问题,实现更快的异常检测。实证分析采用某飞行器... 用稳健的最小截平方和(LTS)估计检测气动数据中的异常,但气动数据是海量和高维的,使得LTS要求解的矩阵维数很大,造成巨大的时空开销。为此,引入迭代的奇异值分解(ISVD)求解LTS的最小二乘问题,实现更快的异常检测。实证分析采用某飞行器外形数据,分别运用OLS,FastLTS以及ISVD-FastLTS对数据集进行异常检测和对比分析。实验证明,相比于传统方法,ISVD-FastLTS能更加快速且准确地识别异常值。 展开更多

关键词 气动数据 异常检测 最小截平方和估计 奇异值分解

下载PDF 职称材料

在UNIFY控制下实现气动试验曲线输出的处理方法

8

作者 黄绍鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1993年第12期54-58,共5页

本文介绍处理UNIFY与用FORTRAN语言书写的绘图程序文件间的连接方法和过程,使绘图程序文件与UNIFY融为一体,从而实现在UNIFY控制下,通过人机对话方式,可以很方便地产生和输出气动试验曲线。

关键词 气动力试验 绘图程序 FORTRAN语言

下载PDF 职称材料

椭圆形升降式高杆灯的风洞实验研究

9

作者 赵兰水 宋宪耕 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期353-356,共4页

本文介绍了椭圆形高杆灯在小量级风洞中 ,用 1 :8缩比模型进行实验研究的方法 ,主要测出了灯及灯盘在各向风的作用下所受的气动力的变化规律 ,并对此进行了简单分析 ,找出了灯及灯盘所受最大气动力的相对位置及体型系数 ,为该灯的强度... 本文介绍了椭圆形高杆灯在小量级风洞中 ,用 1 :8缩比模型进行实验研究的方法 ,主要测出了灯及灯盘在各向风的作用下所受的气动力的变化规律 ,并对此进行了简单分析 ,找出了灯及灯盘所受最大气动力的相对位置及体型系数 ,为该灯的强度校核提供了可靠的气动力数据。 展开更多

关键词 风洞实验 高杆灯 气动力参数

下载PDF 职称材料

风挡串流对测力数据的影响及其改进措施

10

作者 周仁良 《气动实验与测量控制》 CSCD 1991年第4期22-27,共6页

本文研究了风挡串流对三角形机翼飞机模型测力数据的影响。试验结果指出,在风挡具有串流的情况下,正反装模型所获得的纵向测力数据都是错误的,特別是俯仰力矩。为了消除风挡串流对测力数据的影响,应尽力限制串流量,此外建议在测定模型... 本文研究了风挡串流对三角形机翼飞机模型测力数据的影响。试验结果指出,在风挡具有串流的情况下,正反装模型所获得的纵向测力数据都是错误的,特別是俯仰力矩。为了消除风挡串流对测力数据的影响,应尽力限制串流量,此外建议在测定模型的平均气流偏角和支架干扰量时,上风挡亦带串流,并使其对称于下风挡的串流。经试验证明,这些措施将有助于获得较为可靠的正反装测力数据。 展开更多

关键词 风挡串流 测力数据 风洞 试验 飞机

下载PDF 职称材料

有翼高超声速再入飞行器气动设计难点问题 被引量：9

11

作者 杨勇 张辉 郑宏涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期49-57,共9页

有翼高超声速再入飞行器是近年来的研究热点,气动设计是飞行器设计的关键。为了更清楚地认识有翼高超声速再入飞行器气动设计的难点问题,对有翼高超声速再入飞行器的发展、优势及总体任务剖面进行了介绍,从5个方面详细介绍了该类飞行器... 有翼高超声速再入飞行器是近年来的研究热点,气动设计是飞行器设计的关键。为了更清楚地认识有翼高超声速再入飞行器气动设计的难点问题,对有翼高超声速再入飞行器的发展、优势及总体任务剖面进行了介绍,从5个方面详细介绍了该类飞行器气动设计的难点问题,包括多约束复杂面对称气动布局设计、高温真实气体效应对气动特性影响、天地差异与天地换算方法、反作用控制系统(RCS)喷流干扰对气动特性的影响以及气动数据不确定度等,简要阐明了这些难点问题对总体设计的重要性以及初步的解决思路,为有翼高超声速再入飞行器气动设计提供了一些参考。 展开更多

关键词 有翼再入 高超声速 气动设计 真实气体效应 RCS喷流干扰 天地换算 气动数据不确定度

原文传递

基于模糊神经网络的气动参数拟合 被引量：8

12

作者 李世玲 张富堂 +1 位作者 李治 魏可惠 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第4期488-490,520,共4页

鉴于模糊神经网络可以充当万能逼近器，以任意精度逼近任何非线性函数，本文用模糊神经网络对气动参数进行高精度拟合。在飞行器轨迹计算中用拟合得到的计算公式计算气动参数，可大大节省计算机时和存贮单元，提高计算精度，仿真实验亦... 鉴于模糊神经网络可以充当万能逼近器，以任意精度逼近任何非线性函数，本文用模糊神经网络对气动参数进行高精度拟合。在飞行器轨迹计算中用拟合得到的计算公式计算气动参数，可大大节省计算机时和存贮单元，提高计算精度，仿真实验亦表明了这一方法的有效性和可行性，这在飞行器的轨迹计算中是值得采用和推广的方法。 展开更多

关键词 模糊神经网络 气动参数拟合 非线性函数 飞行器

下载PDF 职称材料

基于XGBoost的多源气动数据融合建模

13

作者 林枫 海春龙 梅立泉 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期27-34,I0001,共9页

飞行试验和计算流体力学(CFD)是气动数据获取的两种常用手段,其中,通过飞行试验获取的气动数据精度高,但成本高昂,而通过CFD获取气动数据成本低,数据量丰富。因此,为了以尽可能低的成本获取精度更高的气动数据,本文利用数据融合方法,提... 飞行试验和计算流体力学(CFD)是气动数据获取的两种常用手段,其中,通过飞行试验获取的气动数据精度高,但成本高昂,而通过CFD获取气动数据成本低,数据量丰富。因此,为了以尽可能低的成本获取精度更高的气动数据,本文利用数据融合方法,提出了一种可以融合大量的由CFD获取的气动数据与少量由飞行试验获取的气动数据的嫁接XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)集成模型框架。首先,利用充足的CFD气动数据建模,作为融合框架中的低精度模型;然后,将少量飞行试验参数输入低精度模型得到相应的气动输出;最后,结合飞行试验气动数据的其他特征进行二次建模,实现对真实气动参数的预测。为了证明所提算法的有效性,本文设置了相关的对比实验,结果表明:1)多源气动数据融合建模较单源气动数据建模具有更高的预测精度;2)集成学习模型比传统的机器学习模型具有更强的泛化性能,其中XGBoost模型泛化能力最强,能够实现对气动参数的准确预测。 展开更多

关键词 多源气动数据 XGBoost 数据融合 集成学习

下载PDF 职称材料

基于复合神经网络的多源气动数据建模

14

作者 朱星谕 梅立泉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期328-334,共7页

将深度学习方法应用至气动数据建模,能够解决传统建模方法效率低、代价高的问题,具有重要的现实意义。基于复合神经网络模型对多源气动数据进行学习,利用低精度数据辅助高精度数据进行预测。与不同网络模型进行对比,验证了文中提出的复... 将深度学习方法应用至气动数据建模,能够解决传统建模方法效率低、代价高的问题,具有重要的现实意义。基于复合神经网络模型对多源气动数据进行学习,利用低精度数据辅助高精度数据进行预测。与不同网络模型进行对比,验证了文中提出的复合神经网络在气动数据建模中表现优良,且泛化能力较好。 展开更多

关键词 气动数据建模 深度神经网络 复合神经网络

下载PDF 职称材料

先进战斗机大迎角运动特性分析和试验 被引量：4

15

作者 王海峰 杨朝旭 王成良 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2006年第2期5-8,共4页

描述了先进战斗机大迎角气动数据库的结构,介绍了使用全局稳定性理论对大迎角特性的预测分析结果和控制律的设计逻辑,之后进行了六自由度仿真计算,并根据飞行品质模拟器评价试验和自由飞试验结果对大迎角运动特性和控制律设计逻辑进行... 描述了先进战斗机大迎角气动数据库的结构,介绍了使用全局稳定性理论对大迎角特性的预测分析结果和控制律的设计逻辑,之后进行了六自由度仿真计算,并根据飞行品质模拟器评价试验和自由飞试验结果对大迎角运动特性和控制律设计逻辑进行了验证。 展开更多

关键词 气动数据库 飞行品质模拟 自由飞试验

下载PDF 职称材料

基于不确定度和气动模型的气动数据融合算法 被引量：3

16

作者 邓晨 陈功 +1 位作者 王文正 孔轶男 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期117-123,共7页

飞行器气动数据的来源主要有风洞试验、数值模拟、飞行试验三种方式。受试验和模拟能力的限制,任意一种单一手段都难以准确地对飞行器全飞行包线进行覆盖。为弥补各种数据的“缺陷”,提出并实现了两种数据融合算法:一种是依据不确定度... 飞行器气动数据的来源主要有风洞试验、数值模拟、飞行试验三种方式。受试验和模拟能力的限制,任意一种单一手段都难以准确地对飞行器全飞行包线进行覆盖。为弥补各种数据的“缺陷”,提出并实现了两种数据融合算法:一种是依据不确定度作为权值参考,进行加权融合的加权融合算法,利用高斯过程回归算法获得不同来源气动数据预测值的特征,并进行加权融合;另一种是基于模型的CoKriging融合算法,利用CoKriging算法直接建立融合模型。并以某型飞行器气动数据为例进行了对比分析。结果表明:使用单一精度数据建模时,在一定的范围内,样本数据越多,覆盖的设计变量空间越广,精度越高;与单独使用一种精度数据的建模算法相比,两种融合算法预测结果的精度都有较大的提高;相比于基于不确定度的融合算法,使用CoKriging算法建模得到的结果精度更高,提高了近一个数量级。融合数据对于提高数据精度和增强模型预测能力上有重要作用,在参数变量空间内,融合数据能够对高精度数据进行内填补充,同时在参数变量空间外的融合数据能对数据的变化趋势预测提供参考。 展开更多

关键词 多源气动数据 数据融合 不确定度 相关性 CoKriging模型 加权融合

下载PDF 职称材料

飞机大迎角气动数据的组成与应用 被引量：4

17

作者 李林刚 高浩 《飞行力学》 CSCD 北大核心 1997年第1期1-7,共7页

包含非定常气动力在内的由各种方式获得的飞机大迎角气动数据，必需经过合理的组合才能形成完整可信的飞机大迎角数据。通过对过失速区飞机运动特点的分析，提出了组成总气动数据的新方法。应用此数据进行的过失速机动仿真表明，非定常... 包含非定常气动力在内的由各种方式获得的飞机大迎角气动数据，必需经过合理的组合才能形成完整可信的飞机大迎角数据。通过对过失速区飞机运动特点的分析，提出了组成总气动数据的新方法。应用此数据进行的过失速机动仿真表明，非定常气动力和动态的动力学作用在飞机进行“动态到达”的过失速机动中减弱了飞机横航向偏离的趋势，可使飞机恢复到通常的可控飞行状态。而飞机在需要持续飞行在超大迎角区的过失速机动中，必需使用推力矢量来抑制大迎角特有的横航向偏离。 展开更多

关键词 大迎角 气动数据 飞机空气动力学

下载PDF 职称材料

基于非线性气动力的横侧向静气动弹性分析 被引量：4

18

作者 严德 杨超 万志强 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期224-228,240,共6页

应用非线性气动力,分析了某飞机横侧向静气动弹性特性随迎角、法向过载的变化,并与基于线性气动力数据的结果进行了对比。线性气动力数据指气动力随迎角、侧滑角以及操纵面偏度呈线性变化,而非线性气动力数据呈非线性变化。通过对比可... 应用非线性气动力,分析了某飞机横侧向静气动弹性特性随迎角、法向过载的变化,并与基于线性气动力数据的结果进行了对比。线性气动力数据指气动力随迎角、侧滑角以及操纵面偏度呈线性变化,而非线性气动力数据呈非线性变化。通过对比可以得出:1)基于线性气动力数据时,迎角对副翼操纵导数没有影响;基于非线性气动力数据时,随着迎角的增大,副翼的刚性和弹性操纵导数均减小,且均呈现出非线性变化的趋势;2)无论是线性气动力,还是非线性气动力,机翼和垂尾载荷的展向分布以及翼根载荷随法向过载的变化趋势相同,仅存在数值上的差别。 展开更多

关键词 静气动弹性 横侧向 非线性气动力 飞行载荷 操纵导数

下载PDF 职称材料

基于非线性气动力的飞机飞行载荷计算 被引量：2

19

作者 张辉 李杰 蒋胜矩 《航空计算技术》 2015年第3期8-11,16,共5页

为了研究气动力非线性对飞机静气动弹性特性及飞行载荷的影响,发展了一种基于非线性气动力的飞机静气弹及飞行载荷计算方法。通过引入CFD计算结果,实现对线性方法中的气动力影响系数矩阵的非线性修正,采用模态法求解静气弹配平方程得到... 为了研究气动力非线性对飞机静气动弹性特性及飞行载荷的影响,发展了一种基于非线性气动力的飞机静气弹及飞行载荷计算方法。通过引入CFD计算结果,实现对线性方法中的气动力影响系数矩阵的非线性修正,采用模态法求解静气弹配平方程得到飞机非线性的气弹变形及飞行载荷。以某翼身组合体构型为计算算例,分别针对刚性模型和柔性模型,基于非线性气动力完成了飞机静气动弹性分析及载荷计算,并与线性结果进行了对比分析。结果表明,非线性方法可对大迎角范围内飞机静气弹变形及飞行载荷做出较合理的预测。 展开更多

关键词 静气动弹性 气动力影响系数矩阵 CFD 非线性气动力 飞行载荷 气动载荷 弹性飞机

下载PDF 职称材料

一种气动大差异性数据多任务学习方法 被引量：1

20

作者 张骏 张广博 +3 位作者 程艳青 胡力卫 向渝 汪文勇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期64-72,共9页

与传统方法相比,基于深度学习的空气动力学建模方法建模速度快、精度高。但是传统深度学习采用的全连接神经网络或卷积神经网络往往没有考虑输入数据本身的差异对预测结果的影响,而飞行器的外形特征参数和飞行状态参数在数据类型上存在... 与传统方法相比,基于深度学习的空气动力学建模方法建模速度快、精度高。但是传统深度学习采用的全连接神经网络或卷积神经网络往往没有考虑输入数据本身的差异对预测结果的影响,而飞行器的外形特征参数和飞行状态参数在数据类型上存在较大差异。在同时使用这两种参数预测气动特性时,如果忽视这些差异性,预测结果的精度势必会损失。受到多任务学习和集群网络方法的启发,提出了一种基于多任务学习的翼型外形参数与飞行状态参数联合建模方法:大差异性多任务学习网络(LD-MTL)。该方法首先将数据集划分为多个任务,随后将整个学习网络分为多个集群,分别根据不同的任务学习所预测的气动性能相关知识,最终对每个集群所学习到的相关知识进行融合,得到预测结果。通过对比实验,证明了在进行气动大差异性数据建模时,本文提出的结构能更好地反映数据差异性对模型预测精度的影响程度,有更高的预测精度,且能对此差异性进行量化分析。 展开更多

关键词 大差异性 多任务学习 集群网络 空气动力学数据建模 融合预测

下载PDF 职称材料