董华超，王鹏，张益进

西北工业大学 航海学院，陕西 西安 710072

0 引 言

翼身融合水下滑翔机是一种新型的无人水下机 器人（unmanned underwater vehicle，UUV）[1]，它和传统的水下滑翔机一样都是通过改变净浮力和重心的相对位置来实现空间的螺旋运动以及平面的锯齿形运动[2]，其独特的翼身融合布局使其流体动力特性以及载荷承载能力尤为突出。本文将主要研究翼身融合水下滑翔机外部系统中的舱体-骨架耦合结构，该结构影响着整个滑翔机的承载以及耐压性能。为了更好地设计滑翔机耦合结构，需要使用先进的优化算法以在较快的时间内得到较好的结构形式。

已知常用的梯度优化以及智能优化算法往往需要进行大量的迭代[3]，在迭代时，还要多次调用函数进行评估，虽然这种评估对于有确定解析式的数学算例来说很快速，但在实际应用中往往需要解决复杂的工程问题，工程模型虽可采用经验公式进行粗略评估，但对于要求比较高的领域，如航空、航天、航海，依靠现代仿真技术才能得到较为理想的结果。仿真分析是一个昂贵的黑箱模型，当基于仿真进行优化设计时，常用的优化方法将变得非常耗时，所以需要一种新的优化技术来解决耗时的工程优化问题。

近10 年来，基于数据驱动的代理优化方法（DBSO）在仿真工程应用中发挥着重要作用[4]，因其对于计算昂贵的问题相当有效，例如Kriging[5]、径向基函数（RBF）[6]或多项式响应面（PRS）[7]之类的代理建模技术可以有效地组织所获得的数据以预测潜在的最优解，从而大大减少了昂贵的函数评估次数。……