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题名多约束条件下高超声速滑翔飞行器轨迹优化
被引量：28
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作者
谢愈
刘鲁华
汤国建
郑伟
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机构
国防科学技术大学航天与材料工程学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第12期2499-2504,共6页
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文摘
研究了考虑航路点、禁飞区、热流、动压、过载、控制量以及终端状态等多种约束条件下高超声速滑翔飞行器轨迹优化设计问题。分析了采用一般Gauss伪谱方法进行高超声速滑翔飞行器轨迹优化设计存在的主要问题,为此,提出了轨迹分段优化策略,将轨迹优化的一般最优控制问题转换为多段最优控制问题,进而将各段轨迹按Gauss伪谱方法进行离散化,将连续多段最优控制问题转换为非线性规划问题进行求解。以多约束条件下最大射程轨迹优化为例进行仿真分析,结果表明分段优化方法能够较快地设计出满足各种约束条件的优化轨迹。
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关键词
高超声速滑翔飞行器
分段轨迹优化
多约束条件
禁飞区
航路点
GAUSS伪谱法
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Keywords
Hypersonic glide vehicle
Multi-phase trajectory optimization
Multi-constraints
No-fly zone
Waypoint
Gauss Pseudospectral Method （GPM）
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分类号
V412
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名高超声速飞行器多约束再入轨迹快速优化
被引量：27
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作者
梅映雪
冯玥
王容顺
吴了泥
孙洪飞
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机构
厦门大学航空航天学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期758-767,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(61273153,61374037)
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文摘
针对高超声速飞行器再入过程中面临测控区和绕飞区的再入轨迹设计问题,提出了一种基于Gauss伪谱法(GPM)的分段轨迹优化策略。将轨迹优化的一般最优控制问题转换为多段最优控制问题,进而将各段轨迹按Gauss伪谱方法进行离散化,将连续多段最优控制问题转换为非线性规划问题(NLP)进行求解。所得再入轨迹能够使得飞行器在满足各种约束条件的情况下成功进入测控区并且有效规避绕飞区,最终到达指定点。此外,本文综合考虑飞行器再入飞行的快速性和工程实用性,并提出了再入时间、弹道倾角以及航向角相关指标的加权性能指标,同时保证了轨迹规划快速、再入轨迹平滑以及控制量变化平缓等实际需求,提高了计算效率。仿真结果表明,本文所提出的分段优化方案能够快速规划出适应不同飞行任务的再入轨迹。
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关键词
高超声速飞行器
分段轨迹优化
测控区
绕飞区
GAUSS伪谱法
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Keywords
Hypersonic vehicle
Segmented trajectory optimization
Monitoring zone
No-fly area
Gauss pseudospectral method
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分类号
V448
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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