陶金, 孙青林, 朱二琳, 陈增强, 贺应平

(1. 南开大学 计算机与控制工程学院，天津 300072；2. 中航工业集团 宏伟航空器公司，湖北 襄阳 441022)



基于量子遗传算法的翼伞系统归航轨迹规划

陶金1, 孙青林1, 朱二琳1, 陈增强1, 贺应平2

(1. 南开大学 计算机与控制工程学院，天津 300072；2. 中航工业集团 宏伟航空器公司，湖北 襄阳 441022)

轨迹规划是翼伞系统自主归航任务的核心。针对归航轨迹规划，建立相应数学模型，提出了一种基于改进量子遗传算法的翼伞系统归航轨迹最优规划方法。在该方法中，首先引入非均匀B样条曲线拟合控制律，将轨迹规划最优控制问题转化为B样条基函数控制顶点的参数优化问题；然后采用改进的量子遗传算法对轨迹规划中目标函数进行寻优，从而引导并实现翼伞系统归航轨迹规划。对实际工况中不同初始条件下的翼伞系统进行归航轨迹规划仿真实验，结果表明，本方法是翼伞系统归航轨迹规划的一种有效方法，优化得到的控制律和轨迹符合翼伞系统自主归航控制的特点。

量子遗传算法；翼伞系统；归航轨迹规划；最优设计；小生境协同进化

翼伞系统是由传统翼型伞和负载组成的，是一种具有高升阻比气动性能、优良滑翔能力、良好操控性和稳定性的精确空投着陆系统。鉴于其诸多的优点，目前已被广泛应用于军事、航空航天和民用领域，如战斗物资空投配送、航天器返回舱回收、航拍、娱乐等。近些年来，随着GPS导航技术的引入、测量技术和控制科学的发展，使得翼伞系统的自主归航研究方兴未艾。……