高马赫数飞行器准平衡飞行段弹道优化方法

作     者：温杰 周欢 丛戎飞 丁智坚 张旭 WEN Jie;ZHOU Huan;CONG Rongfei;DING Zhijian;ZHANG Xu

作者机构：中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所四川绵阳621000 

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) 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2023年第44卷第9期

页      码：222-233页

摘      要：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。

主 题 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 

学科分类：08[工学] 082601[082601] 082501[082501] 0826[工学-生物医学工程类] 082602[082602] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11809/bqzbgcxb2023.09.029

馆 藏 号：203124037...