本文關(guān)鍵詞：吸氣式高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高超聲速飛行技術(shù)是為來(lái)航空宇航科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，在軍事上的應(yīng)用，更為被各個(gè)軍事強(qiáng)國(guó)所注重。高超聲速導(dǎo)彈在軍事上能夠?qū)崿F(xiàn)快速打擊，部署時(shí)間短，打擊精度高，突防能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為新一代作戰(zhàn)武器發(fā)展的大趨勢(shì)。為了適應(yīng)各種作戰(zhàn)需求，人們對(duì)高超聲速飛行器彈道優(yōu)化的要求越來(lái)越高。 本文以吸氣式高超聲速飛行器為研究對(duì)象，對(duì)其軌跡優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究主要研究如下： 首先，建立了吸氣式高超聲速飛行器的縱平面動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并結(jié)合動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)模型給出了秒耗量、推力、氣動(dòng)力、氣動(dòng)力矩以及馬赫數(shù)的計(jì)算方法，最后還建立了基于解析數(shù)學(xué)模型的大氣模型。在飛行器軌跡優(yōu)化數(shù)值算法的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了吸氣式高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化的一般模型，并根據(jù)助推段、上升段、巡航段、俯沖段的不同特點(diǎn)建立了各飛行階段的軌跡優(yōu)化模型。 其次研究了直接打靶法理論，將吸氣式高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題。對(duì)基于梯度的序列二次規(guī)劃算法的理論實(shí)質(zhì)進(jìn)行了研究，給出了其梯度計(jì)算、矩陣更新、罰函數(shù)和一維搜索、Maratos效應(yīng)的處理方法，并將其向應(yīng)用方向轉(zhuǎn)化，，用于解參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題。 最后，應(yīng)用前文中研究的軌跡優(yōu)化算法和吸氣式高超聲速飛行器的數(shù)學(xué)模型以及軌跡優(yōu)化模型，對(duì)吸氣式高超聲速飛行器不同飛行段及全彈道的軌跡進(jìn)行了優(yōu)化和分析，得到了相應(yīng)的仿真結(jié)果和結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：高超聲速飛行器 軌跡優(yōu)化 直接打靶 序列二次規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：V249.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 課題研究的背景及意義8-11
• 1.2 高超聲速飛行器發(fā)展?fàn)顩r11-15
• 1.2.1 X-51A 與 X-43A 飛行器12-14
• 1.2.2 FASTT 計(jì)劃14-15
• 1.3 軌跡優(yōu)化方法的研究狀況15-17
• 1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 吸氣式高超聲速飛行器各飛行段軌跡優(yōu)化模型19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 高超聲速飛行器的動(dòng)力學(xué)建模19-24
• 2.2.1 助推段動(dòng)力學(xué)模型19-22
• 2.2.2 飛行器動(dòng)力學(xué)建模22
• 2.2.3 大氣模型22-24
• 2.3 高超聲速飛行器的軌跡優(yōu)化模型24-28
• 2.3.1 上升段24-26
• 2.3.2 巡航段26-27
• 2.3.3 俯沖段27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于 SQP 軌跡優(yōu)化數(shù)值解法29-47
• 3.1 引言29
• 3.2 最優(yōu)控制問(wèn)題的簡(jiǎn)單概述29
• 3.3 參數(shù)化過(guò)程29-33
• 3.4 二次規(guī)劃問(wèn)題的有效集解算方法33-41
• 3.4.1 二次規(guī)劃的簡(jiǎn)單概述33-35
• 3.4.2 非線性規(guī)劃問(wèn)題解法分析35
• 3.4.3 有效集法35-41
• 3.5 SQP 算法41-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 各飛行段軌跡優(yōu)化仿真分析47-63
• 4.1 引言47
• 4.2 助推段彈道優(yōu)化47-50
• 4.3 爬升段軌跡優(yōu)化50-52
• 4.4 巡航段軌跡優(yōu)化52-58
• 4.4.1 航程最遠(yuǎn)巡航飛行52-55
• 4.4.2 等高等速巡航飛行55-58
• 4.5 俯沖段軌跡優(yōu)化58-61
• 4.6 全程彈道分析61-62
• 4.7 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳功;傅瑜;郭繼峰;;飛行器軌跡優(yōu)化方法綜述[J];飛行力學(xué);2011年04期

2 馬廣富;佘智勇;;基于改進(jìn)型伴隨方法的高超聲速飛行器上升段軌跡優(yōu)化[J];固體火箭技術(shù);2011年03期

3 李惠峰;李昭瑩;;高超聲速飛行器上升段最優(yōu)制導(dǎo)間接法研究[J];宇航學(xué)報(bào);2011年02期

4 王敏;周軍;;備份衛(wèi)星進(jìn)入編隊(duì)軌跡的線性規(guī)劃[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2006年S9期

5 張益;被動(dòng)式跟蹤中軌跡優(yōu)化問(wèn)題的研究[J];火控雷達(dá)技術(shù);2004年04期

6 趙振宇;王成勇;吳世雄;周后明;;型腔尖角的軌跡優(yōu)化(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2007年02期

7 張錦;王偉;寧東方;;用遺傳算法進(jìn)行飛機(jī)節(jié)油軌跡優(yōu)化[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2005年SA期

8 蒲宏斌;詹浩;;飛機(jī)低空突防軌跡優(yōu)化研究[J];飛行力學(xué);2008年03期

9 曾憲法;申功璋;張磊;;基于非線性規(guī)劃的空空導(dǎo)彈水平轉(zhuǎn)彎軌跡優(yōu)化[J];飛行力學(xué);2008年03期

10 陳勝琪;;基于樣條曲線的機(jī)動(dòng)彈頭再入軌跡優(yōu)化研究[J];飛行力學(xué);2009年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 祝開(kāi)建;李炎恒;蔣方華;龔勝平;李俊峰;寶音賀西;;混合群智能算法在行星探測(cè)軌跡優(yōu)化中的應(yīng)用[A];北京力學(xué)會(huì)第14屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

2 蘇茂;王永驥;劉磊;常松濤;;基于改進(jìn)粒子群算法的再入飛行器軌跡優(yōu)化?[A];中南六�。▍^(qū)）自動(dòng)化學(xué)會(huì)第二十九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

3 寶音賀西;;國(guó)際深空軌跡優(yōu)化大賽及結(jié)果[A];第二屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會(huì)論文摘要集[C];2008年

4 周文雅;;升力式航天器再入軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)算法研究[A];第四屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會(huì)論文摘要集[C];2010年

5 胡磊;吳森堂;;高超聲速飛行器魯棒飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法[A];2007中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

6 曾祥遠(yuǎn);李俊峰;寶音賀西;;應(yīng)用太陽(yáng)帆的金星往返任務(wù)軌跡優(yōu)化[A];北京力學(xué)會(huì)第十六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

7 王鑫;黎冰;;自由度工業(yè)點(diǎn)焊機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真[A];上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)2010年度學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（自動(dòng)化專題）[C];2010年

8 葉友達(dá);王振亞;盧笙;張涵信;張來(lái)平;;高超聲速飛行器機(jī)體/推進(jìn)系統(tǒng)一體化外形的數(shù)值模擬研究[A];2003空氣動(dòng)力學(xué)前沿研究論文集[C];2003年

9 楊紅亮;史增民;袁軍婭;;臨近空間高超聲速飛行器熱環(huán)境預(yù)測(cè)方法[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

10 許峗;謝長(zhǎng)川;楊超;;高超聲速飛行器的若干氣動(dòng)彈性問(wèn)題[A];第十屆全國(guó)空氣彈性學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐暉;美國(guó)加快高超聲速飛行器研制[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2009年

2 趙彥;研究高超聲速技術(shù)[N];中國(guó)航天報(bào);2002年

3 劉強(qiáng);吸氣式極早期煙霧探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)在冷庫(kù)中的應(yīng)用[N];現(xiàn)代物流報(bào);2008年

4 沈所;科技部項(xiàng)目《火災(zāi)煙參數(shù)成套測(cè)量?jī)x器改造》通過(guò)驗(yàn)收[N];人民公安報(bào)·消防周刊;2008年

5 黃志澄;挑戰(zhàn)飛行極速[N];中國(guó)航天報(bào);2004年

6 ;21世紀(jì)的航空前沿技術(shù)[N];北京科技報(bào);2002年

7 記者 焦靜波;國(guó)際吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議在京開(kāi)幕[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2007年

8 胡濱;臨近空間：一個(gè)不容忽視的焦點(diǎn)話題[N];解放軍報(bào);2008年

9 新軒;印度 成功試飛高性能太空探測(cè)火箭[N];中國(guó)航天報(bào);2010年

10 吳大觀;為實(shí)現(xiàn)集團(tuán)跨越式發(fā)展打好基礎(chǔ)創(chuàng)造條件[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭鐵丁;深空探測(cè)小推力軌跡優(yōu)化的間接法與偽譜法研究[D];清華大學(xué);2012年

2 李遠(yuǎn);多UAV協(xié)同任務(wù)資源分配與編隊(duì)軌跡優(yōu)化方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 張萬(wàn)里;軌道轉(zhuǎn)移飛行器的軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 陳小慶;高超聲速滑翔飛行器機(jī)動(dòng)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

5 張洋;太陽(yáng)帆航天器姿態(tài)控制與軌跡優(yōu)化研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 劉松國(guó);六自由度串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)優(yōu)化與軌跡跟蹤控制研究[D];浙江大學(xué);2009年

7 雍恩米;高超聲速滑翔式再入飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

8 陳永亮;飛機(jī)大迎角非線性動(dòng)力學(xué)特性分析與控制[D];南京航空航天大學(xué);2007年

9 王倩;高超聲速飛行器飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與仿真研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

10 葛東明;臨近空間高超聲速飛行器魯棒變?cè)鲆婵刂芠D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張?zhí)?吸氣式高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 張勇;一種飛行演示器的上升段軌跡優(yōu)化及仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 蔣正謙;飛行器上升段閉環(huán)制導(dǎo)軌跡優(yōu)化[D];上海交通大學(xué);2013年

4 夏夢(mèng);復(fù)雜約束下飛行器軌跡快速優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 賀從園;高超聲速飛行器再入段的最優(yōu)制導(dǎo)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

6 李棋;基于密度函數(shù)的飛行器自適應(yīng)偽譜軌跡優(yōu)化方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

7 湯明;數(shù)控加工刀位軌跡優(yōu)化處理[D];華中科技大學(xué);2012年

8 王巧生;高速銑削切削力變化及刀具軌跡優(yōu)化研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2005年

9 王曉麗;MOTOMAN機(jī)器人軌跡規(guī)劃和控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];西安科技大學(xué);2009年

10 張侃;基于多任務(wù)多目標(biāo)的空天飛行器軌跡設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：吸氣式高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：339866