引用本文:翟艺云,龙腾,刘震宇,史人赫,叶年辉.助推滑翔变体飞行器弹道方案多目标近似优化[J].上海航天,2024,41(3):110-120.
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助推滑翔变体飞行器弹道方案多目标近似优化
翟艺云1,龙腾1,2,刘震宇3,史人赫1,4,叶年辉1
1.北京理工大学 宇航学院,北京 100081;2.北京理工大学 飞行器动力学与控制教育部重点实验室,北京 100081;3.北京机电工程总体设计部,北京 100039;4.北京理工大学 重庆创新中心,重庆 401120
摘要:
针对助推滑翔变体飞行器弹道方案最优变形求解难、多设计指标相互矛盾等问题,开展助推滑翔变体飞行器弹道方案多目标设计优化研究。首先构建了助推滑翔变体飞行器全程弹道方案优化框架,通过内外层分别优化控制参数及弹道方案参数,并建立了以起飞质量最小、射程最大为优化目标的弹道方案多目标优化模型。在弹道建模中,基于牛顿迭代法建立助推段弹道模型,基于伪谱法建立最优变体再入滑翔段弹道模型。此外,提出了基于差分进化的多目标近似约束优化方法(MACO-DE),实现助推滑翔变体飞行器弹道方案优化。对比初始方案,在射程不变情况下,起飞质量至多降低3.81%,在起飞质量不变情况下,射程至多提升6.62%,从而验证了全程弹道模型的合理性与MACO-DE方法的有效性。
(1.School of Aerospace Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;2.Key Laboratory of Dynamics and Control of Flight Vehicle of Ministry of Education,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;3.Beijing System Design Institute of Electro-Mechanic Engineering,Beijing 100039,China;4.Chongqing Innovation Center,Beijing Institute of Technology,Chongqing,401120,China)

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