高超声速滑翔飞行器全程总红外辐射最小的轨迹优化(特邀) |
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作者姓名: | 徐慧 蔡光斌 穆朝絮 张艳红 李欣 |
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作者单位: | 1.火箭军工程大学 导弹工程学院,陕西 西安 710025 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(61773387, 62022061) |
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摘 要: | 为降低高超声速飞行器再入过程中,产生的气动热辐射对红外探测窗口性能的影响,从轨迹优化的角度,以再入飞行全程驻点总红外辐射为目标函数,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)的高超声速飞行器轨迹优化算法。首先,通过Tent混沌映射和控制因子余弦变化改进WOA,改进算法位置更新时的位置指向性,增强算法全局搜索能力;同时,将再入轨迹优化问题转化为控制量剖面参数优化问题,采用倾侧角一次翻转策略,利用普朗克公式计算驻点红外辐射,并设计目标函数,利用阻力加速度再入走廊处理路径约束,采用罚函数法将终端约束同目标函数相结合;最后,利用改进的WOA对设计的控制量剖面进行参数寻优,获得使目标函数最优的解。仿真实验表明: 文中改进的WOA能够有效完成全程总红外辐射最小的再入轨迹优化任务,全局搜索能力强,且具有较好的鲁棒性。
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关 键 词: | 高超声速滑翔飞行器 再入轨迹优化 红外辐射 改进鲸鱼算法 蒙特卡洛仿真 |
收稿时间: | 2022-01-10 |
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