基于混合遗传算法的拦截弹道优化方法

传统的遗传算法中,交叉和变异样本的选择直接影响算法的收敛.通常根据工程实际需求调整交叉和变异样本的选择概率来提高遗传算法运行的有效性和防止早熟现象的发生.将传统的单纯形搜索算法与遗传算法相结合,提出了一种混合遗传算法,并在算法中增加了加速循环操作,提高遗传算法在求解优化问题特别是工程应用中的有效性,以便优化拦截弹道.数学仿真结果表明该方法能够有效地解决迎面拦截弹道问题.     

基于气动-弹道一体化模型的飞行器外形优化设计

为提升飞行器气动外形优化设计效果,研究了新型飞行器在大空域、宽速域范围的气动适应性问题,提出一种基于气动-弹道一体化模型的外形优化设计方法。通过考虑气动和弹道的耦合作用,综合利用类型函数/形状函数转换技术、气动工程估算方法和Radau伪谱法,建立飞行器气动-弹道一体化模型。基于该模型,通过明确优化目标和约束条件,给出基于Kriging的气动外形优化方法,实现在多参数约束条件下的飞行器气动外形高效全局优化。以升力体构型飞行器为例,开展气动外形优化设计,结果表明该方法能较好地描述大空域、宽速域的气动和弹道特征,有效提升飞行器气动外形设计精度和水平,可为新型飞行器总体设计提供技术支撑。     

弹道滤波算法研究

为导引我方发射的制导炮弹等目标,需要在炮瞄雷达跟踪炮弹的基础上准确估计炮弹目标的位置、速度等状态信息。鉴于直接对测量的弹道轨迹建立常规运动模型滤波效果较差,提出了两种方法。一种基于弹道偏差滤波的方法,另一种是基于弹道方程滤波方法。仿真计算比较结果表明文中建立的弹道滤波算法对弹道类目标的滤波精度和反应时间上有大幅度提高。     

基于SQP法的助推-滑翔导弹助推段弹道优化研究

轨迹优化是飞行器总体优化设计中的重要组成部分,它贯穿于飞行器的整个设计过程。高超声速助推-滑翔导弹的弹道优化问题涉及攻角、法向过载、最大动压等多种约束条件,是一种复杂的最优控制问题。序列二次规划法（SQP）是解决该类问题行之有效的数值优化方法。本文利用SQP算法对助推-滑翔导弹助推段进行弹道优化,为这一高超声速飞行器的整体结构设计提供了有益的参考。     

超远程火炮安全装药多指标优化分析

通过计算分别建立了超远程火炮全装药和小号装药内弹道多目标(指标)优化模型,采用基于空间测度为标准的TOPSIS方法对方案进行了综合优化、排序,从而获得确保发射安全的满意装药方案。计算实例表明:TOPSIS方法是一种解多指标优化问题的有效方法,多指标优化模型可作为内弹道设计方案优化工具。     

基于SQP法的助推-滑翔导弹助推段弹道优化

高超声速助推-滑翔导弹的弹道优化问题涉及攻角、法向过载、最大动压等多种约束条件,是一种复杂的最优控制问题。序列二次规划法（ SQP ）是解决该类问题行之有效的数值优化方法。首先给定了助推-滑翔导弹助推段的动力学方程并建立数学模型,之后利用SQP算法对助推-滑翔导弹助推段进行弹道优化仿真,获得满足各种约束条件的优化弹道。经分析可得SQP算法可以为导弹助推段寻找到一条最优弹道,从而为助推-滑翔导弹的整体结构设计提供了有益的参考。     

RBF网络用于战车火控系统弹道解算的方法

弹道解算问题对战车火控系统的性能有着直接的影响.传统的弹道解算方法在精度和实时性方面都存在一定的局限性.为了提高解算精度、战车首发命中率和解算的实时性,基于RBF网络的函数逼近及预测能力,将RBF网络用于弹道解算,对传统算法进行优化,得到了新的弹道解算方法.最后对所提方法进行了仿真,发现新方法在解算精度没有降低的条件下,大大提高了弹道解算的实时性.     

滑翔飞行器多目标弹道优化的进化-配点混合求解策略

针对高超声速滑翔飞行器弹道多目标优化问题,综合考虑计算效率和精度,结合分解进化算法与配点法提出一种混合求解策略。根据滑翔飞行器动力学模型和弹道设计中需要考虑的约束条件,建立飞行器多目标弹道优化模型。利用控制量离散化方法将多目标弹道优化问题转化为带约束的多目标参数优化问题,并采用罚函数法处理约束条件,随后利用分解多目标进化算法进行求解。为了提高弹道优化的精度,将椭球聚合法与配点法相结合,以多目标进化算法得到的Pareto解作为初始解进行迭代求解。通过典型的复杂约束多目标弹道优化的算例表明,所提出的混合求解策略能够获得满足复杂约束要求的Pareto最优解集,实现有效的多目标弹道优化。     

航空射击弹道的直接解析式求解方法

本文介绍了航空炮射弹道的一种近似求解方法。过去,航空炮射弹道(又称航空射击弹道)的简化求解方法,一直沿用查弹道函数表的“表解法”,即:事先把某些弹道参量的函数关系,经计算后编制成《空中射击弹道函数表》,求解弹道诸元时,用简化解析式经查上述《函数表》,再经线性插值而得。本文介绍一种既可省去编算、查弹道函数表与插值等大量工作,又可应用於火控计算机的“直接解析式方法”。它是将弹丸的空气阻力系数C_(xo)与马赫数M的表格函数事先处理成函数解析式,然后积分求解直接得到求解弹道诸元的解析式。     

一种新的低阻弹弹道坐标数据的异常值判别方法

分析了弹道测试中误差产生的原因和类型,以及各种传统数据处理方法的不足之处,针对数据处理中的主要问题和难点,提出了一种新的判别异常值方法。     

弹道式导弹弹道多目标优化研究

以某导弹飞行程序设计为例进行了弹道式导弹弹道多目标优化研究。针对弹道设计中的多种约束和要求,建立了弹道多目标参数优化问题的目标规划法数学模型,进而采用约束变尺度法解决了最大射程及任一给定射程飞行程序选择问题,并进行了参数分析。为得到全局最优解,用正交试验法求取初始点;为提高梯度计算精度及速度,引入正交试验求梯度的方法,并作了改进,结合偏差积分法提出了新的梯度计算方法。     

航空低阻炸弹弹射投放弹道的研究及其计算方法

本文研究了航空低阻炸弹弹射投放弹道中的问题,主要是初始攻角δ_0及初始攻角角速度δ_0对弹道的影响;炸弹绕质心摆动的衰减过程及弹道诸元的计算方法。作者用FORTRAN语言编写了计算程序流程图及计算程序,并对弹道诸元的计算结果拟合出简化计算解析式。限于篇幅,本文只讨论了弹射投放弹道中的问题及其计算方法,介绍了程序的流程图,其它部份从略。     

尾流自导鱼雷射击弹道优化模型

为实现尾流自导鱼雷整个弹道过程的优化,采用几何分析法。首先分析了尾流自导鱼雷射击弹道需满足的约束条件,然后建立了尾流自导鱼雷一次转角射击和二次转角射击两种射击模式下的射击诸元解算模型,最后建立了尾流自导鱼雷射击弹道优化解算模型,并给出了具体的解算流程图。该模型基于尾流自导鱼雷射击的数学原理,兼顾工程实现时的弹道约束,也充分考虑了其作战使用时的实现流程,能够为尾流自导鱼雷有关问题深入研究提供理论支撑。     

战车火控外弹道实时解算的研究

论证了战车火控系统弹道实时解算技术的现状和发展 ,提出了现代火控弹道问题实时解算的新的数学模型。这一先进的弹道解算设计方法 ,适应于计算机运算速度已大幅提高的技术水平 ,具有高度通用化的特点 ,并且使弹道问题的解算可以完全脱离射表进行     

高斯伪谱法在变推力导弹弹道优化中的应用

为实现对可变推力固体火箭发动机推进剂的充分利用,以近程导弹拦截目标为特定研究场景,在推进剂质量给定的情况下采用Gauss伪谱法进行弹道优化设计。该方法采用变推力控制,选用固体火箭发动机实现推力可调,由比例导引给出制导指令,研究Gauss伪谱法在变推力导弹弹道优化中的应用方法,最终得到目标函数及约束条件下的比例导引变推力优化方案。仿真结果表明了高斯伪谱法应用于可变推力导弹弹道优化设计的有效性,同时与传统发动机方案下的弹道进行对比,表明了变推力控制在导弹弹道性能上的优越性。     

一种多目标果蝇算法及其在全弹道优化设计中的应用

提出了一种改进的多目标果蝇算法,对搜索空间及味道浓度判定值进行了改进,引入了快速非支配排序及拥挤距离排序方法,提高了果蝇优化算法解决实际工程问题的能力。并且将改进的多目标果蝇算法应用到全弹道优化设计当中,结果表明该算法能够有效的解决多目标工程优化问题。     

人工鱼群算法在高射炮内弹道性能优化中的应用

针对人工鱼群算法能够解决传统优化算法在局部极值、算法收敛稳定性较差、初始参数设置要求较高等方面的缺陷,提出将人工鱼群算法应用到高射炮经典内弹道数学模型中,以优化高射炮的内弹道性能。优化方案的弹丸炮口速度在满足最大膛压的约束条件下,从初始方案的997.5 m/s提高到1 013.36 m/s,通过几次独立的优化过程得到了6种优化方案,方案之间炮口速度和最大压力的差异很小,进一步说明了人工鱼群算法优化过程的稳定性以及应用到高射炮内弹道性能优化的适用性,该研究结果可以为内弹道装药的优化设计提供一定的指导意义。     

修正弹道偏差的虚拟密度法

本文运用外弹道学知识提出了修正弹道偏差的虚拟密度法。应用该法能使一种火炮——火控系统能发射不同弹道系数的弹丸和用一种射表能查到不同弹道系数弹丸射击诸元成为可能。讨论的结果可直接用于现装备的火控系统和射表。     

弹道修正技术的地面测量系统组成及误差分析

弹道修正是一种能够更加精确有效打击目标的技术,具有很大的发展空间.首先阐明了弹道修正技术的修正原理和组成,然后构建了弹道修正技术的地面弹道测量系统,即采用双CCD作为传感器跟踪炮弹,采用交汇方法测量弹道的轨迹,并论述了弹道测量系统的工作原理.同时,也重点对双CCD跟踪测量系统进行误差分析,为优化配置双CCD提供了技术途径.     

高超声速飞行器的弹道优化评估方法

高超声速飞行器弹道优化算法的综合评估对选取最优的弹道优化算法具有重要的参考意义。根据高超声速飞行器的特性,将其弹道分解为上升段、巡航段及俯冲段三个阶段,分别给出了各阶段的性能评价指标和对各阶段性能评价指标赋权的典型方法,并结合灰色关联度分析理论提出了弹道优化算法的综合评估方法。评估实例表明,该方法能定量地对多种弹道优化方法所生成的弹道进行综合性能评估,并能对备选优化方法的优劣进行排序。