申请/专利权人：北京中科飞鸿科技股份有限公司

申请日：2022-06-14

公开（公告）日：2023-06-06

公开（公告）号：CN115047767B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.06.06#授权;2022.09.30#实质审查的生效;2022.09.13#公开

摘要：本发明公开了一种考虑高度表使用约束的俯冲弹道优化方法，主要包括高度剖面设计模块、高度剖面计算模块、弹道优化计算模块。其中：高度剖面设计模块与高度剖面计算模块相连，用于构建关于高度‑剩余航程的函数关系，提取关键设计变量。高度剖面计算模块与弹道优化计算模块相连，用于根据给定的初始条件、终端条件以及设计参数计算多项式系数，并实时生成法向控制加速度。与现有弹道优化方法相比，本发明能够更多的考虑了导弹高度方向上的速度、加速度以及更高阶导数约束，在满足落点角约束的同时更好的应用低成本高度表的测量信息，同时提出一种改进群行为优化算法求解多约束最优俯冲弹道。

主权项：1.一种考虑高度表使用约束的俯冲弹道优化方法，其特征在于，包括基于高阶多项式的高度飞行剖面设计技术：飞行剖面设计方法可以实现终端约束的自动满足，有助于快速预示及控制高度变化趋势，包括其绝对值、变化率及高阶导数；设飞行器匀速运动，则其动力学方程为： 其中，V为导弹速度大小，θ为导弹的弹道倾角，h为导弹高度，ay为法向控制加速度，ae为地球半径，g为地球引力加速度大小，L为剩余航程；设计飞行高度为剩余航程的函数：h＝fL＝an+1Ln+anLn-1+L+a2L+a12其中，n为多项式阶次，ai为待求系数；因此，可进一步得到高度方向上速度、加速度、加加速度及更高阶导数： 考虑实际高度表应用场景和在线求解弹道优化问题的计算量，取n＝6，即存在7个未知数a1～a7；根据方程，高度对剩余航程的一阶导和二阶导可表示为： 根据动力学方程可得： 当n＝6时，可得法向加速度为： 为求出未知数a1～a7，需要构建7个方程；1考虑到终端剩余航程应为零，根据当前状态及终端期望状态，可以得到四个方程： 2设剩余航程14、24和34处对应的高度值分别为h1、h2和h3，可以得到另外三个方程： 因此，可通过求解方程组～求出未知数a1～a7；设高度表对俯冲段弹道的约束为： 优化算法的在线基本流程如下：1根据实时速度、弹道倾角、高度、剩余航程以及期望终端约束，将区间[0,L0]等分为10份，以式为约束条件，采用改进PSO算法求出h1、h2和h3，优化指标如下： 2计算多项式系数a1～a7，按式计算当前的法向控制加速度，得到下一时刻的运动状态；3重复步骤1～2，直至高度等于零，即导弹落地时刻。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京中科飞鸿科技股份有限公司 一种考虑高度表使用约束的俯冲弹道优化方法

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