大型飛機(jī)縱向軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)及算法研究.pdf

1、在保護(hù)國(guó)家安全方面，飛機(jī)擔(dān)負(fù)著很大的責(zé)任，在戰(zhàn)爭(zhēng)中可以占據(jù)很大的優(yōu)勢(shì)，而有效的飛行軌跡優(yōu)化對(duì)戰(zhàn)術(shù)飛行方面至關(guān)重要。因此，本文研究了基于改進(jìn)粒子群算法的大型飛機(jī)縱向飛行剖面的設(shè)計(jì)及其算法，以達(dá)到縱向飛行軌跡優(yōu)化的目的。
　　文中首先系統(tǒng)闡述了飛機(jī)縱向軌跡優(yōu)化的模型及原理。建立了飛機(jī)數(shù)學(xué)模型，分析了軌跡優(yōu)化的原理，介紹了飛機(jī)軌跡優(yōu)化的性能指標(biāo)。數(shù)學(xué)模型包括運(yùn)動(dòng)模型和大氣環(huán)境模型，而運(yùn)動(dòng)模型主要指飛機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。軌跡優(yōu)化原理方面主要介紹

2、了龐特里亞金最小值原理和飛機(jī)的能量狀態(tài)近似法。
　　然后本文介紹了基本粒子群算法的背景、原理及流程。粒子群算法目前在決策支持、多目標(biāo)優(yōu)化、信號(hào)處理及模式識(shí)別等領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用。
　　接著在深入研究基本粒子群算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)了粒子群算法，然后在大型飛機(jī)縱向軌跡優(yōu)化過(guò)程中運(yùn)用了該算法并取得了良好的效果。優(yōu)化過(guò)程中首先深入分析了爬升段、巡航段以及下降段的優(yōu)化原理，隨后構(gòu)建了爬升段、下降段以及巡航段的適應(yīng)度函數(shù)，接著通過(guò)慣性權(quán)重的設(shè)置

3、改進(jìn)了基本粒子群算法，最后運(yùn)用該算法分別對(duì)巡航段、爬升段和下降段的成本進(jìn)行了尋優(yōu)。
　　最后通過(guò)Matlab軟件進(jìn)行仿真，并給出結(jié)果分析。比較分析得出的結(jié)論是:節(jié)省燃料的原則是增加爬升和巡航高度，縮短爬升距離，增加巡航距離，降低爬升和巡航速度;而以最小時(shí)間為性能指標(biāo)飛行時(shí)，則降低爬升和巡航高度，增加爬升距離，減少巡航距離，提高爬升和巡航速度。由耗油最少和時(shí)間最短飛行模式比較可知，二者是相互矛盾的，因此，需要根據(jù)實(shí)際情況選取合適的操