基于粒子群优化的再入可达区计算方法研究

针对升力式高超声速飞行器再入可达区计算问题,提出了一种粒子群优化(PSO)和倾侧角反转相结合的混合求解方案。为了减小待优化变量的搜寻空间,设计了一种参数化的倾侧角剖面,利用约束PSO算法求解满足再入过程约束和末端约束的最优滑翔轨迹。通过倾侧角正向和逆向反转逻辑直接生成倾侧角指令集合,进而实现高超声速飞行器再入可达区的快速估算。高升阻比再入滑翔飞行器CAV-H仿真实例表明,该混合优化求解方案易于实现且无需预估参数初值,具有良好的可操作性。

航天器返回可达区域国土占比快速计算方法

文章针对航天器再入返回地面过程中可达区进入国土区域部分的面积与整个可达区面积比值的实时快速计算问题,在传统平面图形算法的基础上,给出了考虑球面形状和再入可达区凹凸特性的三种计算方法:球面网格分割算法、球面纬线扫描统计算法、球面三角划分算法,对这三种算法的原理及实现过程进行了阐述,比较了三种算法的优缺点。实验结果表明,文章采用的三种算法均是可行的,三种算法原理区别明显,都有一定的优缺点,球面网格分割算法、球面纬线扫描统计算法精度低于球面三角划分算法,但较球面三角划分算法更易理解和实现,球面纬线扫描算法可达到与网格分割算法相同的精度,而耗时与之相较大大降低。研究结果对再入可达区或落点散布区的相关计算有一定参考意义。