复杂约束条件下高超声速飞行器再入轨迹优化

复杂约束条件下高超声速飞行器再入轨迹优化

论文摘要

针对飞行器材料的物理性质和战略应用实际,设定热流、过载、动压和禁飞区等约束条件,构建了非线性多耦合最优控制问题模型。利用自适应伪谱法进行模型转换,经过网格细化配点优化过程,使状态变化量较大的时间区间被进一步细分,降低了系统误差的同时将初始最优控制问题转变成非线性规划问题。提出了最大轨迹空间使得优化轨迹满足复杂约束,并使用SNOPT求解器解算出符合条件的最优轨迹。仿真结果表明,再入轨迹可以满足约束条件,在避开禁飞区的同时取得最优指标。

论文目录

  • 1 再入模型构建
  •   1.1 滑翔飞行器再入运动学模型
  •   1.2 约束条件
  •   1.3 禁飞区参数模型构建
  •     1.3.1 球体、椭球体禁飞区
  •     1.3.2 圆柱、椭圆柱体禁飞区
  • 2 自适应伪谱法解决最优控制问题
  •   2.1 自适应网格规划策略
  •   2.2 考虑禁飞区的再入轨迹优化求解策略
  • 3 仿真算例与分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张合新,宫梓丰,蔡光斌,宋睿

    关键词: 高超声速飞行器,再入段,轨迹优化,自适应伪谱法,复杂约束

    来源: 兵器装备工程学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 航空航天科学与工程,武器工业与军事技术,自动化技术

    单位: 火箭军工程大学导弹工程学院,青州士官学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(61773387)

    分类号: V448;TJ765

    页码: 1-6

    总页数: 6

    文件大小: 284K

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