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一种新型火星定点着陆轨迹快速优化方法
被引量：
11
1
作者
任高峰
崔平远
+1 位作者
崔祜涛
栾恩杰
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第4期464-472,共9页
针对火星定点着陆任务大气进入段的轨迹规划问题,给出了一种基于hp-Radau伪谱法的快速优化算法。综合考虑大气进入段的动力学约束、边值约束、以及着陆器的机动能力约束和安全性约束,结合hp-Radau伪谱法的配点特性,将轨迹优化问题转换...
针对火星定点着陆任务大气进入段的轨迹规划问题,给出了一种基于hp-Radau伪谱法的快速优化算法。综合考虑大气进入段的动力学约束、边值约束、以及着陆器的机动能力约束和安全性约束,结合hp-Radau伪谱法的配点特性,将轨迹优化问题转换成一个大规模多约束参数优化问题,给出了大气进入段轨迹优化问题的求解框架;为了提高算法的计算效率,给出了参数优化过程中雅克比矩阵的解析表达式;并通过数学仿真对本文算法进行了数值验证,结果表明:(1)hp-Radau伪谱法可有效应用于火星着陆大气进入段的轨迹规划问题,并且比Radau伪谱法具有更强的针对性和更高的计算效率;(2)与数值差分方法求解雅克比矩阵相比,引入雅克比矩阵的解析表达式能够将算法的计算效率和耗时稳定性大大提高,分别为58.75%和85.58%。
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关键词
hp
-
radau
伪谱法
火星定点着陆
轨迹优化
解析雅克比矩阵
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职称材料
面向突防的多导弹协同弹道规划方法
被引量：
9
2
作者
许强强
葛健全
+2 位作者
杨涛
孙霄剑
李国强
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第4期524-530,共7页
针对目前多弹协同研究中长距离、宽速域、大空域协同弹道规划研究匮乏这一问题,同时考虑通过弹道设计降低飞行过程中雷达探测概率的实际需求,提出了一种面向突防的多导弹攻击时间/攻击角度协同的弹道规划方法。根据雷达方程,建立了威胁...
针对目前多弹协同研究中长距离、宽速域、大空域协同弹道规划研究匮乏这一问题,同时考虑通过弹道设计降低飞行过程中雷达探测概率的实际需求,提出了一种面向突防的多导弹攻击时间/攻击角度协同的弹道规划方法。根据雷达方程,建立了威胁量化模型;针对多导弹攻击时间/攻击角度协同作战需求,给出了实现攻击时间/攻击角度协同的方法;设计了协同弹道规划求解框架,将上述协同攻击问题转化为非线性规划问题,基于hp-自适应Radau伪谱法进行求解得到了满足攻击时间/攻击角度协同的弹道,并对两种典型案例进行了仿真验证。同地先后发射和不同地同时发射情况下,均得到了满足攻击时间/攻击角度协同的弹道。仿真结果表明,该方法能够满足雷达探测威胁最小条件下,多导弹以协同攻击时间/攻击角度对目标实施打击。
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关键词
多导弹
突防
协同
弹道规划
hp
-自适应
radau
伪谱法
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职称材料
基于HP-RPM的高超声速滑翔飞行器轨迹优化
被引量：
4
3
作者
于功健
廖守亿
+1 位作者
闫循良
刘钢
《飞行力学》
CSCD
北大核心
2017年第2期59-63,共5页
针对含有航路点、禁飞区约束的再入突防轨迹优化问题,提出了基于HP自适应Radau伪谱法(HP-RPM)的分段轨迹优化策略,给出了在含有热流密度、过载、动压、航路点和禁飞区等约束条件下的再入轨迹优化模型;利用HP-RPM对含有再入的最优控制问...
针对含有航路点、禁飞区约束的再入突防轨迹优化问题,提出了基于HP自适应Radau伪谱法(HP-RPM)的分段轨迹优化策略,给出了在含有热流密度、过载、动压、航路点和禁飞区等约束条件下的再入轨迹优化模型;利用HP-RPM对含有再入的最优控制问题进行离散化,将其转为非线性规划问题,并根据航路点所在的位置,对再入轨迹进行分段,以再入滑翔飞行的时间最短为仿真目标函数进行仿真计算。仿真结果表明,此方法可以生成一条满足多种约束条件的高精度优化轨迹,并且用时较短。
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关键词
hp
自适应
radau
伪谱法
轨迹优化
高超声速滑翔飞行器
航路点
禁飞区
原文传递
基于hp自适应Radau伪谱法的再入飞行器轨迹优化
被引量：
12
4
作者
王海涛
李军营
+2 位作者
梁立威
刘开封
孟海东
《科学技术与工程》
北大核心
2015年第2期165-171,共7页
全局伪谱方法在解决平滑最优控制问题时具有指数级收敛速度,但对于状态变量震荡的最优控制问题往往难以在短时间内取得满意解。飞行器机动再入轨迹通常为震荡形式,因此设计了hp自适应Radau伪谱算法(hp-RPM)求解再入最优轨迹。hp-RPM以...
全局伪谱方法在解决平滑最优控制问题时具有指数级收敛速度,但对于状态变量震荡的最优控制问题往往难以在短时间内取得满意解。飞行器机动再入轨迹通常为震荡形式,因此设计了hp自适应Radau伪谱算法(hp-RPM)求解再入最优轨迹。hp-RPM以相对曲率作为判据,将震荡轨迹划分为多个平滑子区间,在每个子区间内采用低阶插值多项式逼近最优轨迹,以提高算法效率、估计精度和解的最优性。仿真结果表明,hp-RPM方法在算法效率、估计精度、解的最优性上,较全局Radau伪谱方法均有较大程度的提高。
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关键词
hp
自适应
radau
伪谱法
再入
轨迹优化
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职称材料
题名
一种新型火星定点着陆轨迹快速优化方法
被引量：
11
1
作者
任高峰
崔平远
崔祜涛
栾恩杰
机构
哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心
飞行器动力学与控制教育部重点实验室
北京理工大学深空探测技术研究所
国家国防科技工业局科技委
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第4期464-472,共9页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2012CB720000)
国家自然科学基金(60874094
+2 种基金
61174201)
高等学校博士学科点专项科研基金(20111101110001)
北京理工大学创新团队
文摘
针对火星定点着陆任务大气进入段的轨迹规划问题,给出了一种基于hp-Radau伪谱法的快速优化算法。综合考虑大气进入段的动力学约束、边值约束、以及着陆器的机动能力约束和安全性约束,结合hp-Radau伪谱法的配点特性,将轨迹优化问题转换成一个大规模多约束参数优化问题,给出了大气进入段轨迹优化问题的求解框架;为了提高算法的计算效率,给出了参数优化过程中雅克比矩阵的解析表达式;并通过数学仿真对本文算法进行了数值验证,结果表明:(1)hp-Radau伪谱法可有效应用于火星着陆大气进入段的轨迹规划问题,并且比Radau伪谱法具有更强的针对性和更高的计算效率;(2)与数值差分方法求解雅克比矩阵相比,引入雅克比矩阵的解析表达式能够将算法的计算效率和耗时稳定性大大提高,分别为58.75%和85.58%。
关键词
hp
-
radau
伪谱法
火星定点着陆
轨迹优化
解析雅克比矩阵
Keywords
hp
-
radau
pseudospectral
method
Mars
pin-point
landing
Trajectory
optimization
Analytical
Jacbian
matrix
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
面向突防的多导弹协同弹道规划方法
被引量：
9
2
作者
许强强
葛健全
杨涛
孙霄剑
李国强
机构
国防科技大学空天科学学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第4期524-530,共7页
基金
航空科学基金(2016ZA88003)
一院高校联合创新基金(CALT201702)
文摘
针对目前多弹协同研究中长距离、宽速域、大空域协同弹道规划研究匮乏这一问题,同时考虑通过弹道设计降低飞行过程中雷达探测概率的实际需求,提出了一种面向突防的多导弹攻击时间/攻击角度协同的弹道规划方法。根据雷达方程,建立了威胁量化模型;针对多导弹攻击时间/攻击角度协同作战需求,给出了实现攻击时间/攻击角度协同的方法;设计了协同弹道规划求解框架,将上述协同攻击问题转化为非线性规划问题,基于hp-自适应Radau伪谱法进行求解得到了满足攻击时间/攻击角度协同的弹道,并对两种典型案例进行了仿真验证。同地先后发射和不同地同时发射情况下,均得到了满足攻击时间/攻击角度协同的弹道。仿真结果表明,该方法能够满足雷达探测威胁最小条件下,多导弹以协同攻击时间/攻击角度对目标实施打击。
关键词
多导弹
突防
协同
弹道规划
hp
-自适应
radau
伪谱法
Keywords
missile
penetration
cooperative
trajectory
planning
hp
-adaptive
radau
pseudospectral
method
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于HP-RPM的高超声速滑翔飞行器轨迹优化
被引量：
4
3
作者
于功健
廖守亿
闫循良
刘钢
机构
火箭军工程大学控制工程系
出处
《飞行力学》
CSCD
北大核心
2017年第2期59-63,共5页
基金
国家自然科学基金资助(11602296)
博士后科学基金特别资助(2014T70974)
文摘
针对含有航路点、禁飞区约束的再入突防轨迹优化问题,提出了基于HP自适应Radau伪谱法(HP-RPM)的分段轨迹优化策略,给出了在含有热流密度、过载、动压、航路点和禁飞区等约束条件下的再入轨迹优化模型;利用HP-RPM对含有再入的最优控制问题进行离散化,将其转为非线性规划问题,并根据航路点所在的位置,对再入轨迹进行分段,以再入滑翔飞行的时间最短为仿真目标函数进行仿真计算。仿真结果表明,此方法可以生成一条满足多种约束条件的高精度优化轨迹,并且用时较短。
关键词
hp
自适应
radau
伪谱法
轨迹优化
高超声速滑翔飞行器
航路点
禁飞区
Keywords
the
adaptive
hp
radau
pseudospectral
method
trajectory
optimization
hypersonic
glide
vehicle
waypoints
no-fly
zones
分类号
V412.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
基于hp自适应Radau伪谱法的再入飞行器轨迹优化
被引量：
12
4
作者
王海涛
李军营
梁立威
刘开封
孟海东
机构
国防科技大学
第二炮兵装备研究院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2015年第2期165-171,共7页
文摘
全局伪谱方法在解决平滑最优控制问题时具有指数级收敛速度,但对于状态变量震荡的最优控制问题往往难以在短时间内取得满意解。飞行器机动再入轨迹通常为震荡形式,因此设计了hp自适应Radau伪谱算法(hp-RPM)求解再入最优轨迹。hp-RPM以相对曲率作为判据,将震荡轨迹划分为多个平滑子区间,在每个子区间内采用低阶插值多项式逼近最优轨迹,以提高算法效率、估计精度和解的最优性。仿真结果表明,hp-RPM方法在算法效率、估计精度、解的最优性上,较全局Radau伪谱方法均有较大程度的提高。
关键词
hp
自适应
radau
伪谱法
再入
轨迹优化
Keywords
hp
-adaptive
radau
pseudospectral
method
reentry
track
optimization
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种新型火星定点着陆轨迹快速优化方法
任高峰
崔平远
崔祜涛
栾恩杰
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
11
下载PDF
职称材料
2
面向突防的多导弹协同弹道规划方法
许强强
葛健全
杨涛
孙霄剑
李国强
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
9
下载PDF
职称材料
3
基于HP-RPM的高超声速滑翔飞行器轨迹优化
于功健
廖守亿
闫循良
刘钢
《飞行力学》
CSCD
北大核心
2017
4
原文传递
4
基于hp自适应Radau伪谱法的再入飞行器轨迹优化
王海涛
李军营
梁立威
刘开封
孟海东
《科学技术与工程》
北大核心
2015
12
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职称材料
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