宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2014年
11期
1254-1261
,共8页
弹道优化%弹道造型%有理Bezier型弹道%最短时间弹道
彈道優化%彈道造型%有理Bezier型彈道%最短時間彈道
탄도우화%탄도조형%유리Bezier형탄도%최단시간탄도
Trajectory optimization%Trajectory shaping%Rational Bezier trajectory%Minimum-time trajectory
为有效克服传统弹道优化方法解的收敛性和最优性受搜索算法、初始猜测等影响大的问题,提出了基于有理Bezier曲线的三维弹道造型与优化计算方法.根据边界条件用光滑且只含少量造型变量的有理Bezier曲线形成待优化三维造型弹道,采用逆动力学方法计算造型弹道倾角、弹道角速度和法向加速度等,结合弹道其它动力学方程和约束计算造型弹道性能指标,通过对弹道造型变量寻优得到最优弹道.这种方法将无限维弹道优化问题转换为对很少造型变量的参数优化问题,而且得到的最优弹道完全光滑可飞.与间接法相比,无需求解两点边值问题使用方便、鲁棒性强;与直接法相比,不需要对动力学方程离散化、寻优变量少、求解收敛性好,而且解的全局最优性和光滑性更高.仿真结果及与自适应伪谱法的比较校验了方法的实用性和有效性.
為有效剋服傳統彈道優化方法解的收斂性和最優性受搜索算法、初始猜測等影響大的問題,提齣瞭基于有理Bezier麯線的三維彈道造型與優化計算方法.根據邊界條件用光滑且隻含少量造型變量的有理Bezier麯線形成待優化三維造型彈道,採用逆動力學方法計算造型彈道傾角、彈道角速度和法嚮加速度等,結閤彈道其它動力學方程和約束計算造型彈道性能指標,通過對彈道造型變量尋優得到最優彈道.這種方法將無限維彈道優化問題轉換為對很少造型變量的參數優化問題,而且得到的最優彈道完全光滑可飛.與間接法相比,無需求解兩點邊值問題使用方便、魯棒性彊;與直接法相比,不需要對動力學方程離散化、尋優變量少、求解收斂性好,而且解的全跼最優性和光滑性更高.倣真結果及與自適應偽譜法的比較校驗瞭方法的實用性和有效性.
위유효극복전통탄도우화방법해적수렴성화최우성수수색산법、초시시측등영향대적문제,제출료기우유리Bezier곡선적삼유탄도조형여우화계산방법.근거변계조건용광활차지함소량조형변량적유리Bezier곡선형성대우화삼유조형탄도,채용역동역학방법계산조형탄도경각、탄도각속도화법향가속도등,결합탄도기타동역학방정화약속계산조형탄도성능지표,통과대탄도조형변량심우득도최우탄도.저충방법장무한유탄도우화문제전환위대흔소조형변량적삼수우화문제,이차득도적최우탄도완전광활가비.여간접법상비,무수구해량점변치문제사용방편、로봉성강;여직접법상비,불수요대동역학방정리산화、심우변량소、구해수렴성호,이차해적전국최우성화광활성경고.방진결과급여자괄응위보법적비교교험료방법적실용성화유효성.
