基于单纯形优化算法的火箭弹增程研究
2021-09-01陈国光
海军航空大学学报 2021年1期
关键词:优化
张 斌,陈国光,王 捷
(1.中北大学,山西太原 030051;2.西南技术物理研究所,四川成都 610041)
为满足当前远距离、精确化、大威力的现代战争作战要求,火箭弹增程技术当前已成为当前研究的热点之一。目前,火箭弹增程方法有提高发动机总冲、改良火箭弹结构以及增添舵机控制的滑翔增程等。单就结构和推进剂的改良而言,增程效果并不佳。依据弹道修正弹弹道特性分析,采用舵机控制的滑翔增程方法不仅能有效增加射程,还能减少因火箭弹增大射程而带来的散布问题。
滑翔增程是通过调整舵翼偏转来控制火箭弹的升力,使火箭弹缓慢下降,进而延长飞行时间,达到增程的目的。这种增程方法是基于弹箭飞行特性提出的,对制导控制及弹道修正有着重要指导意义。经查阅文献了解,目前增程方案有:分析增程原理和弹道特点,控制重力法向方向始终平衡的方案;采用控制火箭弹法向过载最优的方案;采用数值解算最大升阻比的思想建立滑翔段模型;以能量法研究滑翔弹道,最小能量损失的弹道设计;对滑翔段进行分段控制,保证舵偏角在每1小段都不变,探究分段次数与增程的关系;依据气动力参数,拟合最大升阻比下的攻角随马赫数的变化曲线及攻角随时间的函数,实现滑翔增程;以射程为优化变量,采用序列二次规划优化算法,进行数值仿真;采用现代优化算法,对弹道进行全局约束搜索最优攻角方案。
目前,多采用地面雷达监测及发射指令的方式修正弹道,对于高速短时作战的弹药而言,这种方法存在时间误差和预测偏差等问题,修正效果并不理想。……
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