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作者:刘梦蝶;雍恩米;黄俊;
单位:西南科技大学计算机科学与技术学院;中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所;西南科大四川天府新区创新研究院;
摘要:针对变后掠飞行器规避禁飞区问题,研究变后掠变形/轨迹一体化优化方法。首先,构建考虑禁飞区约束的变形/轨迹协同优化模型,将攻角、倾侧角、后掠角的变化率作为控制量引入。其次,基于Radau伪谱法设计复杂约束下的变后掠飞行器轨迹优化流程。最后,开展变后掠飞行器与固定外形飞行器的最短飞行时间、最大横向机动距离和最大末速轨迹优化仿真。结果表明,无禁飞区约束条件下,变后掠飞行器的性能优势显著,其最短飞行时间缩短0.83%~15.98%,最大横向距离增加7.2%~11.12%,最大终端速度提升3.44%~16.11%。存在禁飞区约束时,仅变后掠飞行器可成功绕飞,同时还能通过调整后掠角降低对攻角和倾侧角的依赖,有利于高效的飞行轨迹控制。
关键词:轨迹优化;;变后掠飞行器;;伪谱法;;禁飞区;;复杂约束;;机动特性;;非线性优化
基金资助:西南科技大学研究生创新基金(24ycx1142)