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改进高效全局优化算法在船型优化中的应用
1
作者 朱雨辰 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第1期88-93,共6页
船型优化问题的复杂度越来越大,导致昂贵数值计算量越来越大,进而优化成本越来越高,对优化技术提出了更高的要求:精简计算量,降低优化成本。本文针对高效全局优化算法进行研究和开发,对其初始样本点、加点法则以及收敛条件等进行了探讨... 船型优化问题的复杂度越来越大,导致昂贵数值计算量越来越大,进而优化成本越来越高,对优化技术提出了更高的要求:精简计算量,降低优化成本。本文针对高效全局优化算法进行研究和开发,对其初始样本点、加点法则以及收敛条件等进行了探讨,采用多种初始样本点数启动优化,采用“期望函数”作为单目标加点法则以及欧氏距离EIM函数作为多目标加点法则,使用遗传算法对加点函数进行寻优精确定位最佳新增样本点,并通过标准优化测试函数进行了验证。为船型优化问题提供了新的思路。 展开更多
关键词 船型优化 精简计算量 高效全局优化算法 加点法则
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边坡稳定分析条分法的一个全局优化算法 被引量:62
2
作者 邹广电 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期309-312,共4页
根据毕肖普法和非线性规划原理 ,对工程实践中最为广泛应用的圆弧滑裂面法 ,提出了一个较为完整的优化数值模型 ,并运用障碍函数法求解了该优化数值模型。为避免陷入“局部优化点” ,运用随机投点法建立了一种全局优化算法。通过工程实... 根据毕肖普法和非线性规划原理 ,对工程实践中最为广泛应用的圆弧滑裂面法 ,提出了一个较为完整的优化数值模型 ,并运用障碍函数法求解了该优化数值模型。为避免陷入“局部优化点” ,运用随机投点法建立了一种全局优化算法。通过工程实例分析 。 展开更多
关键词 边坡 稳定分析 条分法 全局优化算法
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反射式椭偏测试系统的全局优化算法 被引量:1
3
作者 周建华 游佰强 洪志哲 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期214-216,共3页
首先针对可变入射角的反射法消光椭偏测试系统,讨论其计算公式和求解思路,建立了全局目标优化函数,提出一种网格优化算法,即计算中可半智能跟踪最优解的方法。利用新算法解决了求解中的多峰问题,从而可以高精度计算薄膜的折射率与厚度... 首先针对可变入射角的反射法消光椭偏测试系统,讨论其计算公式和求解思路,建立了全局目标优化函数,提出一种网格优化算法,即计算中可半智能跟踪最优解的方法。利用新算法解决了求解中的多峰问题,从而可以高精度计算薄膜的折射率与厚度。开发了相关软件,处理进口椭偏仪测量的消光参数,获得了大入射角条件下SiO2 薄膜的折射率和厚度,并与其它方法的计算结果进行对比分析,发现此方法计算结果可以达到更高的精度,有利于指导微米到纳米级复杂结构和成分的薄膜光波导的性能分析。最后通过对较小入射角实测数据的分析,指出了传统理论模型在光斑干涉效应及衍射效应方面的不足。 展开更多
关键词 椭圆偏振法 折射率和膜厚 全局优化算法
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基于Kriging代理模型的两类全局优化算法比较 被引量:4
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作者 周昳鸣 张君茹 程耿东 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期451-456,共6页
代理模型在结构优化领域中的应用逐渐增多。相对传统优化方法,代理模型方法在处理带有噪音或仿真模拟十分耗时的问题时有明显优势。加点准则是代理模型技术的一个关键,为了避免陷入局部最优解,加点准则需要同时考虑局部搜索(exploitati... 代理模型在结构优化领域中的应用逐渐增多。相对传统优化方法,代理模型方法在处理带有噪音或仿真模拟十分耗时的问题时有明显优势。加点准则是代理模型技术的一个关键,为了避免陷入局部最优解,加点准则需要同时考虑局部搜索(exploitation)和全局搜索(exploration)两部分并加以平衡。本文在Kriging代理模型基础上提出一种基于几何全局搜索的全局优化算法MSG(Multi-start Local Search with Geometrical Exploration),通过数值算例将其与基于不确定性全局搜索的有效全局优化算法EGO(Efficient Global Optimization)进行比较,研究了MSG算法参数的影响,并讨论了MSG与EGO各自的特点和适用范围。 展开更多
关键词 全局优化算法 KRIGING EGO 代理模型 几何全局搜索
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高效高精度全局优化算法及其气动应用研究 被引量:2
5
作者 徐圣冠 陈红全 +2 位作者 张加乐 高缓钦 贾雪松 《空天防御》 2022年第3期65-72,共8页
经典的高效全局优化(efficient global optimization,EGO)算法搜寻得到的最优解,受代理模型精度及过早收敛等问题的制约,其精度仍存在进一步改善的空间。围绕最优解精度进一步改善的问题,研究了面向精确最优解的EGO算法。该算法基于Krig... 经典的高效全局优化(efficient global optimization,EGO)算法搜寻得到的最优解,受代理模型精度及过早收敛等问题的制约,其精度仍存在进一步改善的空间。围绕最优解精度进一步改善的问题,研究了面向精确最优解的EGO算法。该算法基于Kriging代理模型,涉及的最优加点策略采用考虑Kriging信任的改善期望函数法,使得优化迭代后期更偏向于局部寻优。此外,文中还考虑了与成熟的拟牛顿法和Powell法等局部优化方法协同的算法,以提高最优解的搜寻精度。选用了若干典型的检验函数,对优化算法的具体实施过程进行了模拟与分析,发现改进后的优化算法能以相对较少的额外函数评估次数得到比经典的EGO算法更精确的全局最优解,从而验证了算法的有效性和准确性。最后,把发展的算法应用到具体的跨音速翼型优化问题,算例表明,改进后的EGO算法翼型阻力较原EGO算法减小了1.11%,显示了其工程实用性。 展开更多
关键词 高效全局优化算法 改善期望函数 N-S方程 翼型优化
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全局优化算法在船舶结构优化设计中的应用 被引量:1
6
作者 冯新伟 毕长飞 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第6期130-133,共4页
为了提高船舶龙骨结构在受力过程中应力分布的均匀性和提高材料的利用率,本文采用Hypermesh软件建立了龙骨结构有限元模型,并结合其MORPH功能定义筋板形状变量,建立形状优化模型。随后,将全局优化算法与形状优化模型相结合,对船舶龙骨... 为了提高船舶龙骨结构在受力过程中应力分布的均匀性和提高材料的利用率,本文采用Hypermesh软件建立了龙骨结构有限元模型,并结合其MORPH功能定义筋板形状变量,建立形状优化模型。随后,将全局优化算法与形状优化模型相结合,对船舶龙骨结构进行优化设计。结果表明,在筋板交错位置增加筋板高度能够有效提升龙骨结构整体刚度,其余位置可以采用较小的筋板高度。本文研究可为船舶龙骨结构改进设计提供参考。 展开更多
关键词 全局优化算法 船舶 结构优化 有限元法
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一种用于背景速度估计的新全局优化算法
7
作者 于建华 方正茂 +2 位作者 李幼铭 杨长春 刘洪 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1998年第5期573-582,共10页
利用餐前地震数据正确地估计地下介质的背景速度对于复杂构造成像具有重要意义。这一问题的复杂性需要一种良好的优化方法来求解。本文给出了一种新的用于求解连续全局优化问题的计算方法,并将其应用于非线性速度反演计算。与随机法(... 利用餐前地震数据正确地估计地下介质的背景速度对于复杂构造成像具有重要意义。这一问题的复杂性需要一种良好的优化方法来求解。本文给出了一种新的用于求解连续全局优化问题的计算方法,并将其应用于非线性速度反演计算。与随机法(如模拟退火、遗传算法、均场退火等)不同的是,新的优化方法利用一动态方程来控制寻优计算过程。该动态方程的优点是利用梯度信息使解快速逼近极小点;当解逼近当前极小点后,动态方程的第二项可以使解逃逸局部极值,使其具有全局寻优能力;梯度信息的利用,使求解效率大大提高。这种基于优化算法的速度估计方法在计算目标函数时勿需大量的反射波旅行时拾取,所需要的只是从叠加剖面中得到的零偏移距旅行时,利用相似度准则建立优化目标函数。采用上述寻优方法,自动完成背景速度估算。文中给出算例,证明了方法的计算效率较随机法有明显提高,速度估计算例也给出了正确的结果。 展开更多
关键词 地震数据处理 全局优化算法 速度场 地震勘探
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一种模糊优化的全局算法及在三维水平井轨道设计中应用
8
作者 钱伟懿 汪颖 冯恩民 《运筹与管理》 CSCD 2003年第6期11-15,共5页
本文基于一种新的全局优化算法(EM),提出一种求解模糊优化问题的全局优化算法。针对三维水平井轨道设计问题,提出两个模糊模型。最后把算法及模型应用到实际问题中,数值结果表明算法及模型是有效的、正确的。
关键词 运筹学 模糊优化 全局优化算法 水平井 轨道设计 遗传算法
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全局粒子群优化算法 被引量:12
9
作者 高立群 李若平 邹德旋 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1538-1541,共4页
针对粒子群优化算法在解决大维数的无约束优化问题时具有较差的收敛性和稳定性,提出了一种全局粒子群优化(GPSO)算法.GPSO算法引入了一种新的惯性权重,它被定义为一个指数型函数与一个随机数的乘积,这有利于维持算法的全局搜索和局部搜... 针对粒子群优化算法在解决大维数的无约束优化问题时具有较差的收敛性和稳定性,提出了一种全局粒子群优化(GPSO)算法.GPSO算法引入了一种新的惯性权重,它被定义为一个指数型函数与一个随机数的乘积,这有利于维持算法的全局搜索和局部搜索.同时,GPSO算法对全局最优解进行了小的扰动,这可以有效地避免算法早熟.使用三种粒子群优化算法来解决6个无约束优化问题.仿真结果说明,与其他两种粒子群优化算法相比,GPSO算法具有更快的收敛速度和更强的逃离局部最优的能力. 展开更多
关键词 收敛性 稳定性 全局粒子群优化算法 惯性权重 扰动
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一种新的全局优化搜索算法——人口迁移算法(I) 被引量:57
10
作者 周永华 毛宗源 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期1-5,共5页
对函数全局优化和人口迁移的比较研究表明 ,两者存在相似之处 .文中通过模拟人口迁移机制建立了一种新的全局优化搜索算法———人口迁移算法 (PMA) .它模拟了人口随经济重心而转移、随人口压力增加而扩散的机制 ,前者促使算法选择较好... 对函数全局优化和人口迁移的比较研究表明 ,两者存在相似之处 .文中通过模拟人口迁移机制建立了一种新的全局优化搜索算法———人口迁移算法 (PMA) .它模拟了人口随经济重心而转移、随人口压力增加而扩散的机制 ,前者促使算法选择较好的区域搜索 ,后者可在一定程度上避免陷入局部最优点 .数值实验表明了PMA的全局优化能力 . 展开更多
关键词 全局优化搜索算法 人口迁移算法 全局优化能力 计算智能 人口迁移机制 局部最优点
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求解约束非线性优化问题的群体复合形进化算法 被引量:11
11
作者 王建群 卢志华 哈布哈琪 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期46-50,共5页
分析了SCE UA算法的特性 ,指出该算法仍存在着一些缺陷 .例如 ( 1)SCE UA算法的全局最优性依赖于随机选取的初始点集的多样性 ,若初始点集选取不当 ,搜索进化就会早熟而陷入局部最优解 ;( 2 )SCE UA算法求解具有区间约束的非线性约束优... 分析了SCE UA算法的特性 ,指出该算法仍存在着一些缺陷 .例如 ( 1)SCE UA算法的全局最优性依赖于随机选取的初始点集的多样性 ,若初始点集选取不当 ,搜索进化就会早熟而陷入局部最优解 ;( 2 )SCE UA算法求解具有区间约束的非线性约束优化问题较有效 ,但对于一般的不等式约束非线性优化问题其求解效率有待于进一步提高 .提出了群体复合形进化算法 ,能充分利用目标函数值的信息 ,优化搜索过程具有较强的方向性和目标性 ,收敛速度较快 ,且是全局优化算法 ,能有效地求解不等式约束非线性优化问题 . 展开更多
关键词 非线性优化 进化算法 复合形算法 全局优化算法
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高效优化算法在船舶力学中的应用研究(英文) 被引量:2
12
作者 赵敏 操安喜 +1 位作者 苟鹏 崔维成 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第3期473-482,共10页
作为一种贝叶斯优化算法,高效全局优化算法(EGO)利用克里格模型来构造近似模型,并采用样本填充准则以寻找下一个样本点来更新近似模型。文中详细介绍了该优化算法,并将其应用于船舶力学的两个典型优化例子。其中一个是潜艇的多学科概念... 作为一种贝叶斯优化算法,高效全局优化算法(EGO)利用克里格模型来构造近似模型,并采用样本填充准则以寻找下一个样本点来更新近似模型。文中详细介绍了该优化算法,并将其应用于船舶力学的两个典型优化例子。其中一个是潜艇的多学科概念设计,考虑了水动力、推进、重量、性能和成本5个学科;另外一个是屈曲状态下加筋板的优化问题。与传统优化相比,高效全局优化算法不仅收敛到全局最优解,而且更加有效。结果表明高效优化算法非常适用于船舶力学中的优化问题。 展开更多
关键词 高效全局优化算法(EGO) 船舶力学 克里格模型 样本填充准则(ISC)
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一种吞吐量优化的无人机飞行轨迹规划算法 被引量:1
13
作者 李春若 邹子贤 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第8期167-170,176,共5页
基于无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)协作通信已成为满足下一代蜂窝用户需求的有效技术。UAV的飞行轨迹对通信服务质量有直接影响。为此,提出吞吐量优化的UAV飞行轨迹规划(UAV Trajectory Planning to Maximize Throughput,TPMT)... 基于无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)协作通信已成为满足下一代蜂窝用户需求的有效技术。UAV的飞行轨迹对通信服务质量有直接影响。为此,提出吞吐量优化的UAV飞行轨迹规划(UAV Trajectory Planning to Maximize Throughput,TPMT)算法。TPMT算法以最大化用户与UAV通信链路的吞吐量为目标函数,并通过求解目标函数规划UAV的飞行轨迹。先构建用户与UAV的信道模型,再建立最大化吞吐量的目标函数,然后,引用混合优化算法GASimplex求解目标函数。仿真结果表明,提出的TPMT算法能够快速收敛,并提高了吞吐量。 展开更多
关键词 无人机 轨迹规划 吞吐量 混合整数非线性规划 混合全局优化算法
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新安江模型参数自动优化率定的SCE-UA算法应用研究 被引量:7
14
作者 张超 姜景山 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第6期18-23,共6页
为了探索概念性流域水文模型参数自动优化率定和预报精度问题,本文基于三水源新安江模型,以沿渡河流域为研究对象,在给定理想径流资料定义的基础上,应用SCE-UA算法分别就理想径流资料和实际径流资料的情况下,资料长度选择对新安江模型... 为了探索概念性流域水文模型参数自动优化率定和预报精度问题,本文基于三水源新安江模型,以沿渡河流域为研究对象,在给定理想径流资料定义的基础上,应用SCE-UA算法分别就理想径流资料和实际径流资料的情况下,资料长度选择对新安江模型参数优选的影响进行研究.结果发现,理想资料情况下,资料长度对模型参数优选没有影响,同时发现SCE-UA算法参量p的取值依赖于待优化问题的维数;实际资料情况下,参数优化结果随资料长度增加有向最优值靠拢趋势,说明输入、输出观测误差和模型结构误差是导致算法不能搜索到参数真值和寻优过程不稳定的重要原因. 展开更多
关键词 SCE-UA算法 新安江模型 参数自动优化 全局优化算法
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微波断层成像全局优化重建方法 被引量:1
15
作者 龚杏 汪元美 《微波学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期47-53,共7页
本文提出了一种类似于禁忌搜索 (TABU search)、但不设禁忌列表 (TABU list)的全局优化方法重建微波断层图像。微波断层成像是将微波作为入射波照射介质目标物 ,根据目标物周围接收器检测到的散射数据重建目标物截面的复介电率图像。它... 本文提出了一种类似于禁忌搜索 (TABU search)、但不设禁忌列表 (TABU list)的全局优化方法重建微波断层图像。微波断层成像是将微波作为入射波照射介质目标物 ,根据目标物周围接收器检测到的散射数据重建目标物截面的复介电率图像。它属于非线性、非适应性的逆散射问题 ,因而难于求其解。本文应用矩量法将积分方程转化为矩阵方程 ,根据最小二乘准则 ,视重建过程为最小化目标函数的过程迭代求解。简单模型的数值模拟结果证明了这种方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 微波断层成像 全局优化算法 无损检测技术 数学模型
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基于改进EGO算法的汽车40%偏置碰撞优化设计 被引量:1
16
作者 宋正超 章斯亮 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第3期246-251,共6页
为提升优化的精度和效率,对某多用途车(MPV)车型进行整车正面偏置碰撞结构优化设计。以整车碰撞后侵量和变形量等为约束条件,考虑了序列样本对目标响应和约束响应的改进效果,建立了基于Kriging模型的改进的高效全局优化(EGO)算法和相应... 为提升优化的精度和效率,对某多用途车(MPV)车型进行整车正面偏置碰撞结构优化设计。以整车碰撞后侵量和变形量等为约束条件,考虑了序列样本对目标响应和约束响应的改进效果,建立了基于Kriging模型的改进的高效全局优化(EGO)算法和相应的序列采样优化流程。结果表明:与不考虑序列采样的传统优化方法、Jones经典EGO序列采样算法和Schonlau约束EGO序列采样算法进行对比,该算法可以在最小的112个样本规模下,得到误差小于8.42%的优化解,碰撞案例在减质量2.89 kg,且所有碰撞约束性能均满足要求的情况下,目标碰撞有效加速度从28.48 g下降为26.77 g。从而,验证了该方法的准确性和效率。 展开更多
关键词 整车开发 汽车碰撞 近似模型误差 KRIGING模型 高效全局优化(EGO)算法 改进的EGO算法
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基于多目标协同优化算法的卫星结构优化设计 被引量:7
17
作者 杨丽丽 陈昌亚 王德禹 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1446-1450,共5页
针对卫星系统中多目标、多约束、耗时的结构优化问题,建立了卫星结构的多目标协同优化模型.将协同优化方法与全局多目标优化算法相结合,并针对协同优化方法的缺陷采取一些改进措施,提出了协同优化方法与全局多目标优化算法(CO-PE)组合... 针对卫星系统中多目标、多约束、耗时的结构优化问题,建立了卫星结构的多目标协同优化模型.将协同优化方法与全局多目标优化算法相结合,并针对协同优化方法的缺陷采取一些改进措施,提出了协同优化方法与全局多目标优化算法(CO-PE)组合优化方法.以某卫星结构多目标优化问题为例,在iSIGHT优化软件中对卫星结构进行多目标协同优化设计,通过CO-PE组合优化方法获取Pareto最优解集.优化结果表明,多目标协同优化模型能够简化优化问题的复杂度,基于近似模型的CO-PE组合优化方法具有较好的准确性和高效性,对实际工程中类似的复杂结构优化问题具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 卫星结构优化 协同优化 全局多目标优化算法
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免疫进化算法 被引量:74
18
作者 倪长健 丁晶 李祚泳 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期87-91,共5页
研究现有进化算法的优越性与存在不足的基础上,受生物免疫原理的启发,提出了一种新的算法———免疫进化算法.该新算法作为一种全局优化算法,以父代最优个体为基础来产生子代群体,并以最优个体的收敛来代替群体的收敛.在寻优过程中,该... 研究现有进化算法的优越性与存在不足的基础上,受生物免疫原理的启发,提出了一种新的算法———免疫进化算法.该新算法作为一种全局优化算法,以父代最优个体为基础来产生子代群体,并以最优个体的收敛来代替群体的收敛.在寻优过程中,该新算法还把确定性的变化和随机性的搜索有效地结合在一起,提高了收敛速度.通过马尔可夫链的分析,证明它是全局收敛的.测试表明,免疫进化算法不仅参数设置简单,而且可以提高收敛速度. 展开更多
关键词 免疫进化算法 最优个体 全局优化算法 全局收敛性 生物免疫原理
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基于遗传算法的边坡稳定分析通用算法 被引量:35
19
作者 吕文杰 李晓军 朱合华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期595-599,共5页
关键词 遗传算法 全局优化算法 破弧 圆弧滑动
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高超声速飞行器气动/隐身优化设计方法 被引量:12
20
作者 焦子涵 邓帆 +3 位作者 刘辉 陈林 付秋军 尘军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1031-1040,共10页
针对高超声速飞行器气动布局设计中气动设计与隐身设计矛盾的问题,采用高精度气动和隐身计算方法,建立了基于直接全局优化算法、二次曲线参数化方法和Kriging代理模型的多学科优化设计平台,并对典型高超声速布局升力体外形开展气动/隐... 针对高超声速飞行器气动布局设计中气动设计与隐身设计矛盾的问题,采用高精度气动和隐身计算方法,建立了基于直接全局优化算法、二次曲线参数化方法和Kriging代理模型的多学科优化设计平台,并对典型高超声速布局升力体外形开展气动/隐身一体化优化设计研究。结果表明:升力体布局典型状态下升阻比由3.13提高到3.69,考虑垂直极化和水平极化状态,俯仰±30°的雷达散热截面(RCS)均值下降60%以上,表明该平台具有良好的寻优能力,风洞试验结果验证了优化算法的可行性;高超声速飞行器的机身和翼/舵等部件具有显著的绕射特性,物理光学法等高频算法不能准确捕捉前后缘绕射,应当采用矩量法计算其RCS特性;高超声速飞行器的垂直极化和水平极化的RCS特性差异巨大,在设计中应当予以考虑。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 气动/隐身设计 参数化建模 矩量法(MOM) 直接全局优化算法
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