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战术导弹技术2024年第04期:基于序列混合整数凸优化的变体导弹轨迹规划

来源:期刊VIP网 时间:


作者:窦青赟;王研;李雅轩;刘新福;

单位:北京理工大学宇航学院;

摘要:针对变后掠角导弹俯冲段的轨迹规划问题,提出一种基于序列混合整数凸优化的轨迹规划方法。提出使用升阻力系数可达集代替攻角约束、后掠角约束和气动代理模型作为导弹控制约束,避免在轨迹规划问题中直接处理强非线性的气动代理模型。注意到可达集由两个区域组成,这使其无法被简单的解析函数描述,故提出使用整数变量来表征对可达集区域的选择,将升阻力系数可达集约束转换成解析的形式。建立变体导弹轨迹规划的最优控制问题,通过重新设计控制量、部分线性化、凹凸分解等方法将其转化为仅含凸约束的最优控制问题,并使用序列混合整数凸优化算法对该问题进行求解。仿真结果表明,提出的算法能可靠地求解出严格满足各类约束的最优飞行轨迹,且变体导弹的终端速度相较于标准构型导弹显著提升。

关键词:变体导弹;;轨迹规划;;最优控制;;序列凸优化;;混合整数规划;;凹凸分解;;控制分配