基于混合粒子群优化算法的多弹协同航迹规划
2013-08-09李帆郝博万聪梅赵建辉薛蕾
飞行力学 2013年1期
关键词:规划
李帆,郝博,万聪梅,赵建辉,薛蕾
(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191)
0 引言
多弹协同航迹规划是实现多弹低空突防的关键环节。单枚导弹作战时,其作战范围、杀伤半径、摧毁能力及攻击精度等方面受到很多限制[1],而多弹协同作战相对单枚导弹可提高作战成功率。多弹协同低空突防航迹规划是指在综合考虑导弹机动性能、突防概率、碰地概率和飞行时间等约束下,为导弹设计出既满足团队时间协同要求,又使整体生存概率最大的飞行航迹。
无论是离线还是在线,多弹协同航迹规划比单枚导弹航迹规划要复杂得多,文献[2]提出采用分解策略,将航迹规划总体结构分为航迹规划层、协同规划层和航迹平滑层。目前关于多弹协同离线和在线航迹规划算法的研究不多,文献[3]用Voronoi图法在威胁环境建模的基础上采用遗传算法进行离线航迹规划,但该方法规划出来的是二维几何路径,不满足导弹机动性能要求,且Voronoi图必须随时更新,耗时长,不能用于弹上实时航迹规划。文献[4]采用协同进化算法规划出三维离线航迹,此外还有蚁群算法[5]、3DSAS 算法[6],但这些算法所需参数较多,比较复杂。
本文采用分解策略将多弹协同航迹规划总体结构分为两层:航迹规划层与协同规划层。与文献[2]不同的是,没有航迹平滑层,因为在航迹规划层,本文将K均值聚类算法、小生境算法、模拟退火(SA)算法[7]引入粒子群优化(PSO)算法中,提出混合粒子群优化(HPSO)算法来规划多条备选航迹,与遗传算法相比,该算法无需大量的参数和繁琐的步骤,所规划的航迹平缓,满足导弹机动性能要求,不需要进行平滑计算,且可分别进行离线和在线航迹规划。……
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