最优航迹论文-杨盛庆,王禹,陈桦,王嘉轶,刘美师

最优航迹论文-杨盛庆,王禹,陈桦,王嘉轶,刘美师

导读:本文包含了最优航迹论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:航迹优化,李群变分积分子,离散变分原理,离散力学与最优控制

最优航迹论文文献综述

杨盛庆,王禹,陈桦,王嘉轶,刘美师[1](2019)在《李群变分积分子在最优航迹规划中的应用》一文中研究指出结合几何力学的相关理论,研究了个体航迹优化的控制策略及其算法实现。构造了随机规划算法以获取可行航迹点序列,具有较好的全局收敛性。利用最优控制方法求解所得航迹点之间的最优控制。几何力学着眼于个体的几何特性,利用李群来描述刚体的运动。依据离散变分原理,得到了刚体的李群变分积分子。藉由李群变分积分子构造的最优控制算法,可以高效地实现对刚体运动的最优控制。(本文来源于《飞控与探测》期刊2019年02期)

刘昌镇[2](2018)在《一种垂直起降固定翼飞机受约束飞行最优航迹规划》一文中研究指出本文以一种新型的可垂直起降固定翼飞机为研究对象,以竖直方向的无人机受约束飞行航迹规划为研究内容。设计的新型可垂直起降固定翼飞机具有直升机垂直起飞、垂直降落、空中悬停的能力和固定翼飞机高空水平飞行的特点。首先设计了新型飞机的整体结构布局,确定了飞机的几何参数、惯性参数、气动参数,并将涵道风扇电动机作为无人机的推力装置。从最优控制理论出发,讨论了将航迹规划问题转换成单目标函数的最优控制问题的可行性。然后介绍了求解最优控制问题的直接算法Legendre伪谱法,将连续最优控制问题插值离散成非线性规划问题。进而利用Tomlab优化工具对航迹规划问题进行数值求解。飞机的数学建模阶段充分考虑了重力、推力和推力力矩、空气动力和力矩以及作用在尾舵上的空气动力、力矩对飞行运动的影响。根据牵连运动,得到无人机的质心运动和姿态运动方程,进而求解出无人机六自由度运动方程的矩阵表达形式。最后,设计了飞机整体飞行参考航迹,将飞机的飞行过程分解为起飞爬升段、平飞段、下滑反拉悬停段和垂直下降段。建立了关于能量最优或距离最优的目标函数,在状态约束、初末值约束、控制约束下,以飞机纵向运动的运动方程为控制对象,采用Legendre伪谱法将非线性状态方程转换为线性方程进行处理。在Matlab环境下分为四个阶段,求解出飞机全过程飞行的最优航迹。仿真结果表明,Legnedre伪谱法能成功的求解受约束飞行的最优航迹规划问题,并且求解过程耗时短,精度高。仿真结果验证了该算法的快速性和可靠性。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2018-01-03)

吴克风[3](2017)在《基于Dubins的最优航迹规划方法与火力筹划若干问题研究》一文中研究指出航迹规划作为无人飞行器领域的核心技术被国内外学者深入研究,然而由于性能约束的复杂性及任务的多样性,任何航迹规划算法都存在适应性问题。同时现代战争中攻击型无人飞行器种类多,功能差异较大,制定作战计划难度大,在军事运筹领域,有关战术级火力筹划的研究成果较少。本文针对特定无人飞行器提出了一种计算速度较快且搜索结果最优的规划算法,并对战术级火力筹划问题进行了较为深入的研究,结合主要问题设计了火力筹划流程。所研究的规划算法已成功应用于实际系统中,对战术级筹划流程进行了完整的仿真实验。具体研究成果如下:一、推导并证明任意距离下Dubins最短路径,完善了Dubins最短路径理论。首先简单介绍了二维平面内的Dubins数学模型以及两点距离较长时Dubins最短路径的推导方法;讨论了该方法中存在的不足之处,推导并证明了在前后两点距离任意短时Dubins最短路径新结论,试验验证了结论的正确性。二、提出了一种结合Dubins最短路径的遗传算法寻找当前最优转弯角度。首先根据基于矢量的航迹规划算法中转弯点的扩展方式,建立该算法的基本转弯模型;然后针对因转弯角度为区间而无法确定当前最优转弯方向的问题,给出基于转弯角度的优化模型,并采用遗传算法求解该模型。叁、针对基于矢量的规划算法中存在的绕弯等问题,本文提出了一种基于矢量的改进规划算法。将基于矢量的规划算法,A*算法以及改进算法进行比较,试验验证了改进算法既能解决原算法中存在的问题,计算时间也能满足实际需求。四、针对火力筹划若干问题进行深入研究并形成主要筹划流程,对流程合理性进行验证。采用分层递阶的思想对火力筹划系统流程进行研究;从概率的角度建立毁伤模型对目标进行毁伤计算;结合作战实际情况提出带约束的遗传算法对阵地筹划模型进行求解;使用本文所研究的规划算法生成可行航迹;针对复杂的协同规划问题提出管道模型,时间优化模型,航迹修正模型等;最后对系统进行实验验证。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

吕宗平,陈雪蕊,徐涛[4](2016)在《基于噪声最优航迹的飞行程序优化方法研究》一文中研究指出机场建设促进了周边地区的经济发展,同时不可避免的带来了航空噪声。为有效控制航空噪声,基于不同飞行程序将航迹进行聚类分析,提出飞行程序的噪声最优航迹的概念。以噪声最优航迹为指导优化飞行程序,使航班执行优化后的飞行程序能避免飞过人口稠密区,从而降低航空噪声影响。以首都机场为例进行实验验证,将优化后的飞行程序导入INM(Integrated Noise Model)中,计算噪声敏感区的噪声值以及不同噪声区间内的人口和面积,并绘制噪声等值线图。实验表明,所提出的基于噪声最优航迹的飞行程序优化方法具有可行性,能有效降低航空噪声影响,可为减噪飞行程序设计提供理论依据。(本文来源于《计算机与数字工程》期刊2016年08期)

杨敏哲[5](2015)在《连续下降进近最优航迹与起始点分析》一文中研究指出近年来,随着科技水平的不断更新与提高,全球民航业得到了的迅速的发展,民航吞吐量也在日益增长。但是伴随而来的还有更加严重的问题。环境污染、能源消耗与浪费都与现在民航乃至全世界所倡导的可持续发展所违背。为了解决这个问题,欧洲以及美国提出了飞机连续下降进近这一概念,并逐渐开始实施这个技术。实验证明连续下降进近程序相比于传统进近程序在节能减方面排有着显着的优势。连续下降进近(CDA),简单来说就是飞机发动机保持的较低推力,并且沿着一个固定的下滑角稳定进近。这种进近方式通过改变原有的飞行航迹来节省燃油,并且通过缩短在终端区飞行的时间来减少噪声以及污染气体的排放。基于以上研究目的,通过对目前国际上对CDA的基本概念和运行方式相关文献的详细研究,本文总结并提出了一种CDA的基本模型和算法。对此模型用Matlab进行仿真,得到了两种不同情况所对应的最优航迹。在此模型中加入时间参量,可以得到4D航迹。另外,用Matlab设计出了航迹的GUI界面,在这个交互界面中,通过输入飞机的重要参数就可以快速得到CDA下降轨迹。在CDA模型设计完以后,本文设计了一种CDA技术的评估算法。这种评估算法是基于飞机冲突检测及解决,以时间为指标的一种循环算法。可以应用到任何一种CDA程序中。最后将融合点模型加入CDA程序中,不但解决了CDA下降时候的排序问题,同时也可以让终端区进场效率达到一个更高的水平。(本文来源于《中国民航大学》期刊2015-12-27)

赵小虎[6](2015)在《基于MILP的最优航迹规划》一文中研究指出航迹规划是提高飞行器应用效能,降低任务代价的重要手段。通常由于条件复杂,计算量大,要得到最优航迹是非常困难的。研究提出一种求解最优航迹的途径,就是基于MILP方法建立飞行器的运动模型、障碍模型及目标函数,然后利用成熟的工具软件进行求解,得到满足多组约束条件的最优解向量,即是最优航迹。实验表明这种方法能够得到符合规划意图的结果。针对规划给出的航迹在多边形障碍的顶点处可能发生穿越的问题,研究给出了补偿方法。(本文来源于《中国电子科学研究院学报》期刊2015年02期)

李万春,黄成峰[7](2014)在《基于角度和多普勒频率的外辐射源定位系统的接收器最优航迹分析》一文中研究指出该文提出了一种利用角度和多普勒频率的一发一收外辐射源定位体制,针对运动目标,给出了接收站的最优航迹规划。该文采用定位的位置误差(Geometrical Dilution Of Precision,GDOP)作为优化对象,具体分析2维目标定位的优化问题,通过一边估计目标一边优化接收站运动的方法,使用无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)估计目标的位置和速度,以达到在定位的各个时刻能够得到最优的定位精度。仿真实验验证了该方法的有效性。(本文来源于《雷达学报》期刊2014年06期)

董凯,关欣,王海鹏,何友[8](2014)在《基于序贯修正灰关联度的全局最优航迹关联算法》一文中研究指出航迹关联是分布式多传感器航迹融合的前提。针对融合中心无法获得目标状态估计协方差的情形,该文提出一种基于序贯修正灰关联度的全局最优航迹关联算法。该算法取消数据列的区间值化,对数据列指标绝对差进行序贯积累,对灰关联系数计算式进行可交换性修正,得到各传感器航迹间的序贯修正灰关联度,以此关联度为全局统计量进行全局最优的航迹关联判决。仿真结果表明,在密集平行编队、随机交叉目标和存在非共同观测目标环境下,该算法的性能和稳健性明显优于传统方法。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2014年08期)

刘瑛[9](2014)在《飞行器战术机动动作最优航迹控制模型研究》一文中研究指出驾驶员是人-机闭环系统的核心环节,因此如何从驾驶员操纵角度控制飞行风险是一个重要的研究方向。飞行人员认为在空战对抗环境中,往往需要战术机动动作的组合运用,在这种情况下极易增大动作的偏差,从而导致风险的增大。因此提高驾驶员对机动动作的控制能力是避免风险的一项重要工作。本文应用贝叶斯推理、模糊层次分析及多级影响图重点研究了机动动作风险定量评估方法,构建了以控制量变化率为优化参数的机动动作最优航迹控制模型。主要研究内容及创新性工作包括以下几个方面:(1)介绍了机动动作的分类及典型的机动动作的飞行数据特征,概括了机动动作控制律的相关研究方法,总结了影响图的相关理论知识及典型应用。(2)提出了基于贝叶斯定理和模糊层次分析法(FAHP)的机动动作风险定量评估模型。使用关键点划分机动动作,给出了不同风险等级的定义;对于状态偏差与风险等级之间关系的不确定性,使用贝叶斯定理确定各关键点处于不同风险等级的概率,结合不同风险等级的权重,得到各个关键点的风险值;由于驾驶员在判断过程中的模糊性及不确定性,使用模糊层次分析法确定不同关键点的权重,最终实现了机动动作风险的定量评估。通过对实际机动动作数据的分析,验证了模型的正确性及有效性。(3)构建了以控制量变化率作为优化参数的机动动作最优航迹控制模型。将机动动作划分为彼此相连的轨迹片段,每个轨迹片段具有相同的控制量变化率,控制量变化率能够反应机动动作过程中驾驶员操纵的快慢程度。使用小生境稳态遗传算法(Niching SSGA)对最优航迹控制模型进行求解,求解结果为机动动作最优控制量变化率序列,以该序列对应的控制量作为机动动作的输入,能够实现一个标准的机动动作。仿真实验部分以典型机动动作斤斗及桶滚为例进行分析,研究了无扰动及扰动条件下两类机动动作的最优控制量变化率序列,并通过与实际数据的比较验证了最优航迹控制模型的有效性。(4)使用多级影响图构建了基于驾驶员偏好的机动动作最优航迹控制模型。使用小生境稳态遗传算法进行求解,并以斤斗为例对初始状态存在偏差的叁种场景进行分析,给出了最优控制量变化率修正序列,通过与标准控制量变化率序列的对比,分析了修正过程驾驶员操纵的特点。同时分析了各关键点不同风险等级的概率变化情况和风险值变化情况。本文以战术机动动作为研究对象,构建了机动动作风险定量评估模型及机动动作最优航迹控制模型,实现了对状态偏差造成风险的合理评估,并为驾驶员完成一个标准机动动作及动作偏差的修正提供支持。(本文来源于《天津大学》期刊2014-06-01)

刘瑛,李敏强,张瑞峰[10](2014)在《复杂机动动作最优航迹控制模型及操纵特性分析》一文中研究指出为了提高驾驶员对机动动作的控制能力,从驾驶员操纵角度避免机动动作过程中的风险,提出以控制量变化率作为优化参数的机动动作最优航迹控制模型.将机动动作划分为彼此相连的轨迹片段,轨迹片段划分合理,则每个轨迹片段具有相同的控制量变化率,控制量变化率不但能够给出机动动作控制量的输入,更重要的是能够反映机动动作过程中驾驶员操纵的快慢程度.使用小生境稳态遗传算法(niching steady-state genetic algorithm,niching SSGA)对最优航迹控制模型进行求解,求解结果为机动动作最优控制量变化率序列,以该序列对应的控制量作为机动动作的输入,能够实现一个标准的机动动作.仿真实验部分以典型纵向机动动作斤斗及横侧向机动动作桶滚为例进行分析,研究了两类动作的最优控制量变化率序列,并对两类动作的操纵特性进行了分析.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2014年05期)

最优航迹论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文以一种新型的可垂直起降固定翼飞机为研究对象,以竖直方向的无人机受约束飞行航迹规划为研究内容。设计的新型可垂直起降固定翼飞机具有直升机垂直起飞、垂直降落、空中悬停的能力和固定翼飞机高空水平飞行的特点。首先设计了新型飞机的整体结构布局,确定了飞机的几何参数、惯性参数、气动参数,并将涵道风扇电动机作为无人机的推力装置。从最优控制理论出发,讨论了将航迹规划问题转换成单目标函数的最优控制问题的可行性。然后介绍了求解最优控制问题的直接算法Legendre伪谱法,将连续最优控制问题插值离散成非线性规划问题。进而利用Tomlab优化工具对航迹规划问题进行数值求解。飞机的数学建模阶段充分考虑了重力、推力和推力力矩、空气动力和力矩以及作用在尾舵上的空气动力、力矩对飞行运动的影响。根据牵连运动,得到无人机的质心运动和姿态运动方程,进而求解出无人机六自由度运动方程的矩阵表达形式。最后,设计了飞机整体飞行参考航迹,将飞机的飞行过程分解为起飞爬升段、平飞段、下滑反拉悬停段和垂直下降段。建立了关于能量最优或距离最优的目标函数,在状态约束、初末值约束、控制约束下,以飞机纵向运动的运动方程为控制对象,采用Legendre伪谱法将非线性状态方程转换为线性方程进行处理。在Matlab环境下分为四个阶段,求解出飞机全过程飞行的最优航迹。仿真结果表明,Legnedre伪谱法能成功的求解受约束飞行的最优航迹规划问题,并且求解过程耗时短,精度高。仿真结果验证了该算法的快速性和可靠性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

最优航迹论文参考文献

[1].杨盛庆,王禹,陈桦,王嘉轶,刘美师.李群变分积分子在最优航迹规划中的应用[J].飞控与探测.2019

[2].刘昌镇.一种垂直起降固定翼飞机受约束飞行最优航迹规划[D].沈阳航空航天大学.2018

[3].吴克风.基于Dubins的最优航迹规划方法与火力筹划若干问题研究[D].华中科技大学.2017

[4].吕宗平,陈雪蕊,徐涛.基于噪声最优航迹的飞行程序优化方法研究[J].计算机与数字工程.2016

[5].杨敏哲.连续下降进近最优航迹与起始点分析[D].中国民航大学.2015

[6].赵小虎.基于MILP的最优航迹规划[J].中国电子科学研究院学报.2015

[7].李万春,黄成峰.基于角度和多普勒频率的外辐射源定位系统的接收器最优航迹分析[J].雷达学报.2014

[8].董凯,关欣,王海鹏,何友.基于序贯修正灰关联度的全局最优航迹关联算法[J].电子与信息学报.2014

[9].刘瑛.飞行器战术机动动作最优航迹控制模型研究[D].天津大学.2014

[10].刘瑛,李敏强,张瑞峰.复杂机动动作最优航迹控制模型及操纵特性分析[J].控制理论与应用.2014

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