大型飛機縱向軌跡優(yōu)化設計及算法研究.pdf

1、在保護國家安全方面，飛機擔負著很大的責任，在戰(zhàn)爭中可以占據(jù)很大的優(yōu)勢，而有效的飛行軌跡優(yōu)化對戰(zhàn)術飛行方面至關重要。因此，本文研究了基于改進粒子群算法的大型飛機縱向飛行剖面的設計及其算法，以達到縱向飛行軌跡優(yōu)化的目的。
　　文中首先系統(tǒng)闡述了飛機縱向軌跡優(yōu)化的模型及原理。建立了飛機數(shù)學模型，分析了軌跡優(yōu)化的原理，介紹了飛機軌跡優(yōu)化的性能指標。數(shù)學模型包括運動模型和大氣環(huán)境模型，而運動模型主要指飛機運動學方程。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、多目標優(yōu)化、信號處理及模式識別等領域被廣泛運用。
　　接著在深入研究基本粒子群算法的基礎上改進了粒子群算法，然后在大型飛機縱向軌跡優(yōu)化過程中運用了該算法并取得了良好的效果。優(yōu)化過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，隨后構建了爬升段、下降段以及巡航段的適應度函數(shù)，接著通過慣性權重的設置

3、改進了基本粒子群算法，最后運用該算法分別對巡航段、爬升段和下降段的成本進行了尋優(yōu)。
　　最后通過Matlab軟件進行仿真，并給出結果分析。比較分析得出的結論是: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;而以最小時間為性能指標飛行時，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)實際情況選取合適的操