多约束条件下非连续助推弹道方案设计与优化

研究了考虑动压、过载、控制量以及终端状态等多约束条件下的非连续助推弹道方案设计与优化问题。首先,结合最优控制理论,推导了脉冲作用期间的飞行程序;然后,在综合考虑弹道约束条件的基础上,合理设计非连续助推弹道方案;最后,针对经典粒子群算法收敛速度慢、易陷入局部最优解的缺点,采取了惯性权重自适应变化及扰动策略,以适应复杂弹道优化问题。仿真算例及结果表明,设计的非连续助推弹道方案能够满足各项约束,改进的粒子群算法能有效解决多约束下非连续助推弹道优化问题,优化方案的射程比原方案提高了6.69%,比连续助推弹道提高了14.09%,优势较明显。

高超声速飞行器模糊模型参考自适应控制方法

研究了高超声速飞行器大跨度飞行条件下的俯仰通道姿态控制问题。首先,建立了高超声速飞行器俯仰通道姿态运动模型。然后,针对高超声速飞行器俯仰通道模型非线性、不确定性等特点,应用模糊控制和模型参考自适应控制方法,设计了俯仰通道的模糊模型参考自适应控制器:以参考模型和实际系统的误差及其变化率作为模糊控制器的输入,以PID控制参数的修正量作为模糊控制器的输出,通过在线调节PID参数实现自适应控制。最后,对俯仰通道姿态控制方法进行了数值仿真。当模型发生切换时,俯仰角发生变化,能够在2s内精确跟踪参考模型,且稳态误差趋于0,验证了控制方法的有效性。

网络化多传感器-多武器协同防空任务规划

针对网络化防空体系的多传感器-多武器协同任务规划问题,考虑任务要求、装备性能、运用限制等约束,构建多武器拦截与多传感器跟踪任务规划模型。前者以拦截时机、次数等为优化目标,输出武器-目标配对以及对目标的拦截时段、跟踪时间要求;后者以满足跟踪时间要求为目标,输出传感器-目标配对和对目标的跟踪时段。设计了基于时段优选拼接和分支定界法的多传感器-多武器协同任务规划算法,生成多传感器-多武器协同交战计划,支持多传感器接力跟踪、跨平台打击引导、多武器协同抗击。在假定的舰艇编队与预警机协同防空场景下验证了所设计模型的有效性。

基于时段优化拼接的多传感器协同探测任务规划

针对存在信息保障时间等约束的多传感器协同探测问题,提出一种基于时段优化拼接的多传感器协同探测任务规划方法。将作战过程中多个时间段上的传感器-目标分配问题,转化为“传感器-目标”空间上的传感器工作时段优选与拼接问题,在满足传感器资源限制、对目标探测连续性、传感器接力探测交接班过渡时间等约束下,生成多传感器协同探测计划,使对各目标的探测时段满足信息保障时间要求。在假设的条件下,验证提出的方法,结果表明该方法生成的多传感器协同探测计划满足各项约束,且有助于快速规划多传感器的协同探测任务,方法有效。