航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
9期
2461-2471
,共11页
丰志伟%张青斌%高兴龙%唐乾刚%杨涛
豐誌偉%張青斌%高興龍%唐乾剛%楊濤
봉지위%장청빈%고흥룡%당건강%양도
火星探测器%多目标优化%基于分解的多目标进化算法%气动外形%概念设计
火星探測器%多目標優化%基于分解的多目標進化算法%氣動外形%概唸設計
화성탐측기%다목표우화%기우분해적다목표진화산법%기동외형%개념설계
Mars explorer%multiobjective optimization%multiobjective evolutionary algorithm based on decomposition%aerodynamic shape%conceptual design
针对火星探测器概念设计阶段的需求,提出了融合气动外形、弹道和开伞条件的一体化多目标优化设计方法.首先建立了火星探测器进入段三自由度弹道运动方程,基于修正牛顿理论推导了适用于具有较大半锥角球锥外形的气动参数估算模型,采用Sutton-Graves公式计算了驻点热流密度.以开伞高度、总吸热量和容积率为目标函数建立了火星探测器气动外形/弹道一体化多目标优化模型,采用基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)进行求解计算并与参考设计进行了对比.数值结果表明:多目标优化方法提供多个三目标均优于参考设计的Pareto最优解,为火星探测器的概念设计提供了一定的参考依据.
針對火星探測器概唸設計階段的需求,提齣瞭融閤氣動外形、彈道和開傘條件的一體化多目標優化設計方法.首先建立瞭火星探測器進入段三自由度彈道運動方程,基于脩正牛頓理論推導瞭適用于具有較大半錐角毬錐外形的氣動參數估算模型,採用Sutton-Graves公式計算瞭駐點熱流密度.以開傘高度、總吸熱量和容積率為目標函數建立瞭火星探測器氣動外形/彈道一體化多目標優化模型,採用基于分解的多目標進化算法(MOEA/D)進行求解計算併與參攷設計進行瞭對比.數值結果錶明:多目標優化方法提供多箇三目標均優于參攷設計的Pareto最優解,為火星探測器的概唸設計提供瞭一定的參攷依據.
침대화성탐측기개념설계계단적수구,제출료융합기동외형、탄도화개산조건적일체화다목표우화설계방법.수선건립료화성탐측기진입단삼자유도탄도운동방정,기우수정우돈이론추도료괄용우구유교대반추각구추외형적기동삼수고산모형,채용Sutton-Graves공식계산료주점열류밀도.이개산고도、총흡열량화용적솔위목표함수건립료화성탐측기기동외형/탄도일체화다목표우화모형,채용기우분해적다목표진화산법(MOEA/D)진행구해계산병여삼고설계진행료대비.수치결과표명:다목표우화방법제공다개삼목표균우우삼고설계적Pareto최우해,위화성탐측기적개념설계제공료일정적삼고의거.
