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《大连理工大学》 2008年
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高超声速飞行器单周期冲越飞行轨迹优化研究

胡鹏  
【摘要】: 高超声速飞行器是二十一世纪世界航空航天事业发展的一个主要方向,在未来的军事、政治和经济中将发挥重要的战略作用,因此对于飞行器飞行轨迹的优化显得尤其重要。高超声速飞行器的飞行方式是冲越飞行,在冲越飞行一个周期的过程中,飞行器的飞行轨迹受到起始质量、初始倾角、初始速度、飞行距离、飞行器的空间幅度等多种因素的影响。因此需要采用相应的优化方法把不同的参数综合到一起,对其进行综合优化设计,从而获得较好的飞行轨迹。 文中首先介绍了高超声速飞行器和粒子群优化算法的相关知识。对高超声速飞行器的研究现状、飞行环境和优化中要用到的粒子群算法进行了综述。 然后分析了飞行器冲越飞行的实际过程,将一个周期的冲越飞行轨迹划分为六个状态,建立了过程模型和密度模型进行分析。并给出了优化目标和优化过程中的约束条件。 随后使用多参数粒子群算法,分别对飞行器的主要参数:初始质量、起始角度、机翼面积、升阻比的大小和水平位移的关系进行了研究,并参考研究结果对单周期冲越飞行轨迹进行了优化。通过测试验证了该方法的合理性和有效性。 最后,基于粒子群算法参数均匀设计的冲越飞行轨迹优化。针对在优化过程中,粒子群优化算法的基本参数只能靠经验和试探性的实验来取值的问题,通过均匀设计的思想将基本粒子群算法的参数设定问题描述成均匀设计中多因素多水平的试验设计,设定粒子群算法的惯性权重和加速常数的均匀取值。再对飞行器的单周期冲越飞行轨迹进行优化。并通过对测试的结果的筛选,进一步缩小参数范围,在较好的参数附近进行二次均匀设计,得到更精细的结果。测试结果验证了该方法的合理性和有效性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:V323

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【参考文献】
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【同被引文献】
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10 李会萍;高超声速飞行器气动加热特性及其计算方法研究[D];上海交通大学;2010年
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