Gauss伪谱法的再入可达域计算方法 被引量：10

1

作者 王涛 张洪波 +1 位作者 李永远 汤国建 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期75-80,共6页

为了加快优化速度和提高优化质量,提出一种基于Gauss伪谱法的再入可达域计算方法。鉴于再入时一般采用固定的攻角剖面,将攻角作为状态变量,仅对倾侧角进行单变量寻优。优化过程中,再入纵程被视为终端约束,以获取不同纵程下的最大横程,... 为了加快优化速度和提高优化质量,提出一种基于Gauss伪谱法的再入可达域计算方法。鉴于再入时一般采用固定的攻角剖面,将攻角作为状态变量,仅对倾侧角进行单变量寻优。优化过程中,再入纵程被视为终端约束,以获取不同纵程下的最大横程,将速度倾角视为过程约束,以消除弹道的跳跃现象。通过仿真,求解出了通用航空飞行器的再入可达域,结果与间接法的理论证明一致。 展开更多

关键词 再入 可达域 GAUSS伪谱法 攻角剖面 横程

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无推力可控弹可达域和投放域计算 被引量：9

2

作者 陈绍炜 龚诚 李平安 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期28-30,81,共4页

传统炸弹的火控系统中主要采用连续计算命中点CCIP和连续计算投放点CCRP攻击方式。对无推力可控弹在一定投放条件下构成的弹着点区域进行了计算分析 ,采用对角度积分的快速积分算法 ,快速确定区域边界。根据无推力可控弹所具有的可达域... 传统炸弹的火控系统中主要采用连续计算命中点CCIP和连续计算投放点CCRP攻击方式。对无推力可控弹在一定投放条件下构成的弹着点区域进行了计算分析 ,采用对角度积分的快速积分算法 ,快速确定区域边界。根据无推力可控弹所具有的可达域的概念 ,提出了连续计算可达域CCAR和连续计算投放域CCRR攻击方式。充分利用了可控弹的可操纵性 ,降低了瞄准误差要求。 展开更多

关键词 可达域 投放域 无推力可控弹

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亚轨道飞行器再入可达域快速计算方法 被引量：7

3

作者 解永锋 唐硕 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2011年第4期72-76,共5页

再入可达域的快速准确计算,对于亚轨道飞行器可行着陆点的选择起着至关重要的作用。针对亚轨道再入可达域问题的特点,通过定义加权的横程、纵程组合性能指标函数,将可达域求解问题转化为组合性能指标最优的控制问题,采用求解精度高、收... 再入可达域的快速准确计算,对于亚轨道飞行器可行着陆点的选择起着至关重要的作用。针对亚轨道再入可达域问题的特点,通过定义加权的横程、纵程组合性能指标函数,将可达域求解问题转化为组合性能指标最优的控制问题,采用求解精度高、收敛速度快的勒让德伪谱法快速计算得到再入可达域。仿真结果表明,该方法不仅能保持动力学模型精度,所得可达域也能很好地满足再入约束条件。 展开更多

关键词 亚轨道 可达域 最优控制 伪谱法

原文传递

基于神经网络的再入飞行器可达域生成方法

4

作者 胡雨传 代京 +1 位作者 易娟 孟群智 《计算机仿真》 2024年第5期12-17,共6页

针对再入飞行器可达域计算实时性需求,提出了一种换极坐标系下的神经网络模型求解方案。参数化设计飞行倾侧角和攻角剖面,在换极坐标系下构建弹道落点快速预示神经网络模型,提高神经网络模型任务适应能力,采用贝叶斯正则化方法训练模型... 针对再入飞行器可达域计算实时性需求,提出了一种换极坐标系下的神经网络模型求解方案。参数化设计飞行倾侧角和攻角剖面,在换极坐标系下构建弹道落点快速预示神经网络模型,提高神经网络模型任务适应能力,采用贝叶斯正则化方法训练模型获得网络权重。基于弹道落点快速预示模型快速获得落点集,采用直线边界和椭圆边界近似方法拟合获得再入飞行器可达域。仿真结果验证表明本文提出的方法实时性和适应性强,能够满足在线任务规划的需求。 展开更多

关键词 可达域 再入飞行器 神经网络

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基于完整可达域分析的虚拟人作业姿态生成方法 被引量：5

5

作者 朱文敏 骆晓萌 +2 位作者 范秀敏 张磊 蔡俊祺 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1409-1419,共11页

由于人体结构的自由度较大,同时受作业环境的影响,仿真时虚拟人作业位姿的生成是一个非常复杂的过程,需要耗费较多的时间和精力.针对这一问题,本文以装配操作为对象,根据人体结构特点与运动特性,构建了虚拟人装配动作模板.然后,通过理... 由于人体结构的自由度较大,同时受作业环境的影响,仿真时虚拟人作业位姿的生成是一个非常复杂的过程,需要耗费较多的时间和精力.针对这一问题,本文以装配操作为对象,根据人体结构特点与运动特性,构建了虚拟人装配动作模板.然后,通过理论分析与计算,推导了不同动作模板操作可达域的计算公式,建立了虚拟人的完整可达域.在此基础上,通过可达域分析先筛选出可行的装配动作,再结合虚拟人作业姿态的多目标优化模型的求解,实现了虚拟人作业位姿的自动生成.最后,基于以上研究,结合实例对本方法进行了应用验证. 展开更多

关键词 虚拟人 可达域 作业姿态 装配仿真

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采用可达域覆盖的多航天器协同护卫策略

6

作者 张润德 蔡伟伟 +1 位作者 杨乐平 朱彦伟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期12-20,共9页

针对高轨高价值目标护卫问题,提出了一种基于可达域覆盖的多航天器协同护卫策略。从相对运动视角对协同护卫任务进行了描述,并将威胁源多脉冲机动可达域问题建模为凸优化问题求解。在滚动优化框架下,根据动态更新的威胁源终端可达域,设... 针对高轨高价值目标护卫问题,提出了一种基于可达域覆盖的多航天器协同护卫策略。从相对运动视角对协同护卫任务进行了描述,并将威胁源多脉冲机动可达域问题建模为凸优化问题求解。在滚动优化框架下,根据动态更新的威胁源终端可达域,设计协同护卫平面及护卫点,以此为终端位置约束构建多航天器协同轨迹规划模型,生成相应护卫轨迹。仿真结果表明,所提出的可达域分析方法能够快速计算威胁源终端可达域,协同护卫策略在多个场景下均能有效阻止威胁源,且护卫成功率随护卫航天器机动能力增强而增大。 展开更多

关键词 协同护卫策略 凸优化 滚动优化 可达域

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探月飞船跳跃式再入轨迹可达域分析 被引量：6

7

作者 杜昕 刘会龙 《载人航天》 CSCD 2017年第2期163-167,172,共6页

针对探月飞船跳跃式再入轨迹分段多、段与段相互耦合、可达域求解与分析较直接再入更加困难的问题,给出了跳跃式再入轨迹可达域的数学描述,在此基础上将可达域求解问题拆分为两类最优控制问题,并建立了相应的优化模型。采用基于高斯伪... 针对探月飞船跳跃式再入轨迹分段多、段与段相互耦合、可达域求解与分析较直接再入更加困难的问题,给出了跳跃式再入轨迹可达域的数学描述,在此基础上将可达域求解问题拆分为两类最优控制问题,并建立了相应的优化模型。采用基于高斯伪谱法的两步优化策略进行求解,得到了跳跃式再入轨迹可达域边界。最后分析了初始条件(再入角、再入方位角)对可达域的影响。仿真结果表明两步优化策略能兼顾计算精度和计算效率。 展开更多

关键词 探月飞船 跳跃式再入 可达域 高斯伪谱法 两步优化策略

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基于桥接分布的无人机集群作战意图推断 被引量：2

8

作者 薛锡瑞 黄树彩 韦道知 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2679-2688,共10页

针对无人机集群攻击意图难以有效推断问题,提出基于集群协同规则和具有明确速度定义的综合奥恩斯坦-乌伦贝克(IOU)运动过程推导的马尔可夫桥接分布的无人机集群运动模型,并在此基础上提出基于可达域优化的贝叶斯意图推断方法。利用随机... 针对无人机集群攻击意图难以有效推断问题,提出基于集群协同规则和具有明确速度定义的综合奥恩斯坦-乌伦贝克(IOU)运动过程推导的马尔可夫桥接分布的无人机集群运动模型,并在此基础上提出基于可达域优化的贝叶斯意图推断方法。利用随机微分方程将所提模型与马尔科夫桥接模型相结合,并推导其在离散空间的表达形式。在基本贝叶斯推断方法的基础上,考虑了所提模型中目的地状态对集群状态的限制作用,通过计算集群可达域,修正量测似然,推导了利用可达域优化贝叶斯推断结果的方法。仿真实验表明:所提模型能够准确模拟集群运动过程并有效推断集群作战意图。 展开更多

关键词 作战意图推断 无人机集群 马尔可夫桥接分布 贝叶斯理论 可达域

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滑翔可达域外边界快速预测

9

作者 吉军刚 《中国科技信息》 2024年第7期60-64,共5页

高空高超声速是下一代飞行器发展的重要方向,高空高超声速飞行器具备更快的响应速度、更强的突防能力因而生存能力更强,能够执行侦查、攻击和损伤评估等任务,成为航空大国重要的角逐方向,如图1所示的美国高空高超声速飞机SR-72。相较传... 高空高超声速是下一代飞行器发展的重要方向,高空高超声速飞行器具备更快的响应速度、更强的突防能力因而生存能力更强,能够执行侦查、攻击和损伤评估等任务,成为航空大国重要的角逐方向,如图1所示的美国高空高超声速飞机SR-72。相较传统高超声速飞行器未来应用场景更加复杂灵活,因此智能化成为必然趋势。可达域是指飞行器在初始状态、过载、热流、控制量、末端状态等约束限制下能够到达的区域,可达域的计算是进行高超声速飞行器任务规划、高超声速武器防御必须具备的能力,因此实现可达边界的自主在线快速预测是实现飞行器智能化的重要一环,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 快速预测 外边界 可达域 初始状态 损伤评估 高超声速飞行器 生存能力 突防能力

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基于匈牙利算法的多导弹阵地拦截指派规划 被引量：6

10

作者 周洪喜 张进 +1 位作者 彭晨远 黎克波 《弹箭与制导学报》 北大核心 2021年第4期79-84,共6页

构建了多导弹阵地协同拦截多目标模型,基于拦截弹空间可达域分析得到拦截窗口,以完成任务时间最短为优化变量,利用改进的匈牙利算法进行求解,得到拦截任务指派方案。对5个阵地协同拦截5个来袭目标问题进行了应用分析。结果表明:提出的... 构建了多导弹阵地协同拦截多目标模型,基于拦截弹空间可达域分析得到拦截窗口,以完成任务时间最短为优化变量,利用改进的匈牙利算法进行求解,得到拦截任务指派方案。对5个阵地协同拦截5个来袭目标问题进行了应用分析。结果表明:提出的规划方法能够有效求解多导弹阵地拦截指派问题;采用每个阵地多次发射策略,可缩短连续发射准备时间间隔,有利于快速完成拦截任务。 展开更多

关键词 协同拦截 可达域 任务规划 任务指派 匈牙利算法

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基于轨道可达域的机动航天器接近威胁规避方法

11

作者 张赛 杨震 +1 位作者 杜向南 罗亚中 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期242-255,共14页

面对日益复杂的空间安全形势,基于轨道机动可达域分析提出了机动航天器接近威胁计算、评估和规避方法。首先,基于可达性判据给出机动能力受限的航天器单脉冲轨道机动可达域求解方法。其次,通过判断在轨航天器自身轨道与来袭航天器机动... 面对日益复杂的空间安全形势,基于轨道机动可达域分析提出了机动航天器接近威胁计算、评估和规避方法。首先,基于可达性判据给出机动能力受限的航天器单脉冲轨道机动可达域求解方法。其次,通过判断在轨航天器自身轨道与来袭航天器机动可达域间的位置关系计算其位于威胁域内的区段,进而得到轨道危险区。再次,基于两航天器进出危险区的时间定义了威胁评价指标,从空间和时间的窗口匹配性角度分别评估在轨航天器受来袭航天器的威胁程度。最后,给出了基于最小化危险区的航天器最优多脉冲接近威胁规避策略,对比了多个脉冲方案结果。仿真结果表明,在轨航天器能够在满足给定约束条件下实现对危险区的机动避让,并以最小燃料消耗回归正常运行轨道。 展开更多

关键词 空间安全 轨道机动 可达域 碰撞威胁规避 非合作航天器

原文传递

基于最优控制的突防和打击一体化策略 被引量：4

12

作者 王晓芳 张欣 +1 位作者 林平 李文 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2022年第6期51-60,71,共11页

针对攻击弹同时考虑对防御弹进行突防和对目标进行打击的问题,设计攻击弹和防御弹的视线角速度在某一时刻趋于一个非零值,并将此作为终端约束,考虑攻击弹控制能量最小建立性能指标函数,基于最优控制理论设计突防最优制导律。综合考虑攻... 针对攻击弹同时考虑对防御弹进行突防和对目标进行打击的问题,设计攻击弹和防御弹的视线角速度在某一时刻趋于一个非零值,并将此作为终端约束,考虑攻击弹控制能量最小建立性能指标函数,基于最优控制理论设计突防最优制导律。综合考虑攻击弹对防御弹的探测、预估遭遇时间设计了突防开始和结束时机,构建了离线数据库以在线运用,为参数选择提供依据。基于可用过载约束、落角约束等构建了可达域解析模型。综合考虑攻击弹的突防和打击问题,设计了突防/打击一体化策略。仿真结果表明:基于离线数据库进行参数选择的突防制导律具有良好的性能;可达域解析模型具有良好的精度;突防/打击一体化策略能够使得攻击弹在实现突防的同时完成对目标的有效打击。 展开更多

关键词 攻击弹 防御弹 突防 打击 最优控制 可达域

原文传递

基于决策树搜索的空间飞行器集群对抗目标分配方法 被引量：3

13

作者 邹子缘 陈琪锋 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期78-88,共11页

本文针对空间飞行器集群对抗中的多对多目标分配问题,基于可达集理论计算空间飞行器集群对目标的拦截概率,建立了综合考虑可达性、燃料消耗和拦截概率的多级指标优化模型。采用决策树搜索求解该目标分配模型,为避免对相同飞行器/目标分... 本文针对空间飞行器集群对抗中的多对多目标分配问题,基于可达集理论计算空间飞行器集群对目标的拦截概率,建立了综合考虑可达性、燃料消耗和拦截概率的多级指标优化模型。采用决策树搜索求解该目标分配模型,为避免对相同飞行器/目标分配组合拦截概率的重复计算,提出了基于深度优先搜索生成目标分配指导表的方法,利用该指导表构建集群对抗目标分配的决策树,大大缩短了计算时间;之后基于多级指标对决策树遍历搜索,给出综合收益最优的目标分配方案。对空间飞行器集群对抗目标分配的仿真计算验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 决策树 目标分配 深度优先搜索 可达域 多目标优化

原文传递

人因特性驱动蚁群算法的操作界面布局优化 被引量：4

14

作者 赵子健 吕健 +2 位作者 金昱潼 姬文渊 尤乾 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第5期124-127,131,共5页

以优化复杂机械设备人机界面,提高操作效率、降低操作人员能耗为目的,结合人因工程分析软件Simens Jack(以下简称为Jack)可视域与可达域分析,构建机械设备操纵界面布局优化函数。根据操纵器在空间中位置关系,引入约束条件,对操纵器布局... 以优化复杂机械设备人机界面,提高操作效率、降低操作人员能耗为目的,结合人因工程分析软件Simens Jack(以下简称为Jack)可视域与可达域分析,构建机械设备操纵界面布局优化函数。根据操纵器在空间中位置关系,引入约束条件,对操纵器布局位置进行限定。应用蚁群算法正反馈机制与启发式搜索方法,对目标函数进行求解,将迭代结果映射为操纵器布局排列。通过以上方法对某隧道救援钻机操作台进行改进,将优化后的人机界面与原操作界面在Jack软件中进行对比仿真,验证方法的可行性。 展开更多

关键词 人机界面布局 可视域 可达域 蚁群算法 Jack仿真

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航天器单脉冲机动异面可达域快速计算方法

15

作者 郝亦豪 杏建军 《计算机仿真》 北大核心 2023年第12期59-64,共6页

航天器单脉冲机动异面可达域为分析异面机动任务的可行性提供了依据,有助于提高航天器异面轨道机动任务的设计效率。为求解航天器单脉冲机动异面可达域,首先分析了目标平面的可达性问题。在目标平面可达的情况下,将可达域分为两个区域,... 航天器单脉冲机动异面可达域为分析异面机动任务的可行性提供了依据,有助于提高航天器异面轨道机动任务的设计效率。为求解航天器单脉冲机动异面可达域,首先分析了目标平面的可达性问题。在目标平面可达的情况下,将可达域分为两个区域,并给出两个区域存在的条件。在此基础上根据几何关系,将涉及改变轨道面的可达域问题简化为仅在平面内机动的可达域问题。对于平面可达域问题,提出了一种高效率的精确计算方法。由此,进一步给出了航天器单脉冲机动异面可达域的求解算法,并进行了仿真验证。结果表明,上述方法所得可达域与拟合法所得结果一致,可以精确给出航天器单脉冲机动异面可达域。 展开更多

关键词 轨道机动 可达域 单脉冲 异面机动

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基于可达域分析的明长城防御体系研究 被引量：4

16

作者 刘建军 张玉坤 曹迎春 《建筑学报》 北大核心 2013年第S1期108-111,共4页

通过视域可达、兵马可达、武器可达3种不同表现形式可达域的分析,分别对明长城防御体系构成要素之中的烽燧、军堡、敌台的空间分布进行研究,从而为长城研究提供新的角度。

关键词 可达域 长城防御体系 烽燧 军堡 敌台

原文传递

航天器单脉冲机动可达域求解算法 被引量：4

17

作者 杜向南 杨震 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1621-1631,共11页

航天器轨道机动可达域是表征其在未来时间可能到达空间位置集合的有效方式,对维护航天器在轨安全、改善空间态势感知能力具有重要意义.现有关于可达域计算的方法仍然存在模型复杂、初值敏感性高导致计算效果较差等缺点,因此有必要发展... 航天器轨道机动可达域是表征其在未来时间可能到达空间位置集合的有效方式,对维护航天器在轨安全、改善空间态势感知能力具有重要意义.现有关于可达域计算的方法仍然存在模型复杂、初值敏感性高导致计算效果较差等缺点,因此有必要发展更加简洁有效的可达域包络求解算法.本文基于近心点坐标系建立了基于未来可达位置矢量极值求解的可达域求解模型,首先定义任意指向的矢量描述方法并给出未来该指向位置是否可达的判据;其次,设置转移轨道面内机动方位角,将可达域求解问题转化为当前可达位置矢量方向的单变量极值求解问题,利用极值点处可达域包络面函数梯度需为零的条件确定转移轨道面机动方位角的取值,从而确定航天器的轨道机动可达域;此外根据二体轨道动力学特性,利用包络的对称性减少可达域求解计算量;最后通过蒙特卡洛打靶仿真对提出的可达域求解方法进行仿真验证.结果表明,本文方法对航天器单脉冲轨道机动可达域的计算结果与蒙特卡洛打靶仿真吻合良好,模型更加简洁且计算精度优于现有方法. 展开更多

关键词 轨道机动 可达域 空间态势感知 航天器轨道力学

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维修工具使用的可达域计算及可视化方法 被引量：3

18

作者 方雄兵 田正东 +1 位作者 林锐 李涛涛 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期14-18,41,共6页

针对开展虚拟维修时相关仿真软件缺乏维修工具使用时的可达性分析功能之问题,提出一种可达域计算方法以及可达域的三维可视化方法。首先,根据虚拟人手臂结构特点,计算出虚拟人手臂尺寸;在此基础上,结合工具的外沿点位置,给出工具使用时... 针对开展虚拟维修时相关仿真软件缺乏维修工具使用时的可达性分析功能之问题,提出一种可达域计算方法以及可达域的三维可视化方法。首先,根据虚拟人手臂结构特点,计算出虚拟人手臂尺寸;在此基础上,结合工具的外沿点位置,给出工具使用时的最远可达距离计算方法;基于该距离值及虚拟人手臂长度值计算可达域几何体放大尺度,利用该尺度可以对工具使用时的可达域进行三维可视化。最后,结合Jack仿真软件,Tcl/Tk以及Python语言,实现了维修工具使用可达性的分析功能。仿真实例表明:所实现的方法能满足工具使用时的可达性分析,所提供的仿真报告自动生成功能有助于仿真人员编制报告。 展开更多

关键词 维修工具 可达性分析 可达域 图形可视化 Jack仿真软件

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人体表面不同部位可达性等级确定的试验研究 被引量：1

19

作者 董大勇 王黎静 +3 位作者 袁修干 陈晓 祖媛媛 蒋毅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1003-1008,共6页

根据单兵装备可达性判断的特殊要求,提出了人体表面不同部位可达性等级的概念;针对我军单兵携行装备布局的实际情况,将人体表面划分为32部分。将人体表面可达性分为舒适可达、极限可达和不可达3个等级,通过试验对立姿、蹲姿、匍匐3种姿... 根据单兵装备可达性判断的特殊要求,提出了人体表面不同部位可达性等级的概念;针对我军单兵携行装备布局的实际情况,将人体表面划分为32部分。将人体表面可达性分为舒适可达、极限可达和不可达3个等级,通过试验对立姿、蹲姿、匍匐3种姿势的可达性等级进行主观调查。数据处理采用模糊评价中的最大隶属度原则进行检验,一致性较好,以此确定人体表面各部位可达性等级。 展开更多

关键词 军事医学 人体表面 可达域 包络面 模糊评价 工效

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飞机拨动开关布置的人机工效分析 被引量：2

20

作者 王丽荣 庄达民 +1 位作者 王睿 李瑞 《中国民航飞行学院学报》 2004年第2期3-6,共4页

飞机人机界面设计中拨动开关的布置位置与人的操作特性直接影响飞行员的作业工效。本文依据座舱空间布局的要求,进行了飞行员手的可达域及最佳作业域的工效分析及仿真计算,并依据计算结果设计了相关实验,通过实验对人的操作特性进行分析... 飞机人机界面设计中拨动开关的布置位置与人的操作特性直接影响飞行员的作业工效。本文依据座舱空间布局的要求,进行了飞行员手的可达域及最佳作业域的工效分析及仿真计算,并依据计算结果设计了相关实验,通过实验对人的操作特性进行分析,对飞机座舱开关的合理布置进行探讨。 展开更多

关键词 飞机 拨动开关 人机工效 可达域 人机界面 设计

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