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题名高马赫数飞行器准平衡飞行段弹道优化方法
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作者
温杰
周欢
丛戎飞
丁智坚
张旭
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机构
中国工程物理研究院总体工程研究所
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
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出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期222-233,共12页
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基金
四川省科技创新人才项目(20CXRC0040)
中国工程物理研究院创新发展基金项目(CX20210016)。
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文摘
针对类HTV飞行器准平衡飞行段弹道优化问题,提出一种基于改进直接打靶法和自适应遗传算法的混合优化方案。首先在控制约束范围内构造控制量数据集,将控制量初末时刻值和终端时刻纳入优化设计变量,利用改进直接打靶法使以最远航程为目标函数,满足控制约束、过程约束(动压、过载、热流率及禁飞区等)、终端约束的动态最优控制问题参数化为非线性规划问题。在此基础上借助自适应遗传算法对控制量参数进行全局寻优,通过三次样条插值对控制量-时间历程平滑处理,利用四阶龙格库塔法进行数值积分,以此得到符合条件的理想弹道。经仿真验证,提出的弹道优化算法相较于原算法(直接打靶法-遗传算法)收敛速度更快,性能指标更优,降低了对初值的敏感程度,具备一定的鲁棒性,能够实现规避多禁飞区,搜索到满足约束条件且保证航程最远的理想轨迹。
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关键词
高马赫数飞行器
准平衡飞行段
弹道优化
改进直接打靶法
自适应遗传算法
四阶龙格库塔法
多禁飞区
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Keywords
high-mach-number aircrafts
quasi-equilibrium flight segment
ballistic optimization
improved direct shooting method
adaptive genetic algorithm
the fourth order Ronge-Kutta method
multi-no-fly zone
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分类号
TJ760
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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