高超聲速滑翔飛行器快速軌跡優(yōu)化與機(jī)動(dòng)制導(dǎo)

第 1 章 緒論
1.1 高超聲速飛行器發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.2 高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)技術(shù)主要特點(diǎn)
1.3 面臨的問題及挑戰(zhàn)
參考文獻(xiàn)
第 2 章 快速軌跡優(yōu)化與機(jī)動(dòng)制導(dǎo)建模
2.1 再入運(yùn)動(dòng)方程
2.1.1 不考慮地球自轉(zhuǎn)的再入運(yùn)動(dòng)方程
2.1.2 考慮地球自轉(zhuǎn)的再入運(yùn)動(dòng)方程
2.1.3 其他形式再入運(yùn)動(dòng)方程
2.1.3.1 無量綱形式再入運(yùn)動(dòng)方程
2.1.3.2 能量為自變量的再入運(yùn)動(dòng)方程
2.1.3.3 速度為自變量的再入運(yùn)動(dòng)方程
2.2 氣動(dòng)參數(shù)模型
2.2.1 單一攻角模型
2.2.2 攻角速度二次函數(shù)模型
2.2.3 攻角速度冪指數(shù)模型
2.3 飛行約束
2.3.1 控制量約束
2.3.2 路徑約束熱流、動(dòng)壓、過載、準(zhǔn)平衡滑翔條件
2.3.2.1 阻力加速度再入走廊
2.3.2.2 高度速度再入走廊
2.3.2.3 傾側(cè)角再入走廊
2.3.3 終端約束
2.4 目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
第 3 章 快速軌跡優(yōu)化參數(shù)化方法
3.1 基于間接法的再入軌跡優(yōu)化
3.1.1 極小值原理
3.1.2 基于間接法的優(yōu)化問題求解
3.1.3 間接法在軌跡優(yōu)化中的典型應(yīng)用
3.1.4 間接法的特點(diǎn)及發(fā)展展望
3.2 基于偽譜法的再入軌跡優(yōu)化
3.2.1 直接法原理
3.2.2 基于偽譜法的優(yōu)化問題求解
3.2.3 偽譜法在軌跡優(yōu)化中的典型應(yīng)用
3.2.4 偽譜法的特點(diǎn)及發(fā)展展望
3.3 偽譜法求解軟件 GPOPS 介紹
3.3.1 基本函數(shù)設(shè)置介紹
3.3.2 再入軌跡優(yōu)化應(yīng)用舉例
參考文獻(xiàn)
第 4 章 快速軌跡優(yōu)化數(shù)值方法
4.1 基于凸優(yōu)化方法的再入軌跡優(yōu)化
4.1.1 凸優(yōu)化理論基礎(chǔ)
4.1.2 再入軌跡優(yōu)化中凸優(yōu)化的典型應(yīng)用
4.1.3 凸優(yōu)化方法的特點(diǎn)及發(fā)展展望
4.2 基于群智能優(yōu)化算法的再入軌跡優(yōu)化
4.2.1 常見群智能優(yōu)化方法介紹
4.2.2 再入軌跡優(yōu)化中群智能優(yōu)化算法的典型應(yīng)用
4.2.3 群智能優(yōu)化算法的特點(diǎn)及發(fā)展展望
4.3 其他新興優(yōu)化方法
4.3.1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的再入軌跡優(yōu)化
4.3.2 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的再入軌跡優(yōu)化
4.3.3 基于混合優(yōu)化算法的再入軌跡優(yōu)化
參考文獻(xiàn)
第 5 章 再入機(jī)動(dòng)制導(dǎo)方法
5.1 標(biāo)準(zhǔn)軌跡跟蹤制導(dǎo)
5.1.1 標(biāo)準(zhǔn)軌跡的快速生成算法
5.1.2 參考軌跡跟蹤算法
5.1.3 標(biāo)準(zhǔn)軌跡跟蹤制導(dǎo)的典型應(yīng)用
5.1.4 標(biāo)準(zhǔn)軌跡跟蹤制導(dǎo)的特點(diǎn)及發(fā)展展望
5.2 預(yù)測(cè)校正制導(dǎo)
5.1.1 預(yù)測(cè)校正制導(dǎo)算法的原理
5.1.1.1 解析預(yù)測(cè)校正制導(dǎo)算法
5.1.1.2 數(shù)值預(yù)測(cè)校正制導(dǎo)算法
5.1.2 預(yù)測(cè)校正制導(dǎo)算法的典型應(yīng)用
5.1.3 預(yù)測(cè)校正制導(dǎo)算法的特點(diǎn)及發(fā)展展望
5.3 其他新興制導(dǎo)方法
5.3.1 混合制導(dǎo)方法
5.3.2 分段解析制導(dǎo)方法
5.3.3 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)再入制導(dǎo)方法
參考文獻(xiàn)
第 6 章 復(fù)雜禁飛區(qū)條件下再入軌跡優(yōu)化與機(jī)動(dòng)制導(dǎo)
6.1 復(fù)雜禁飛區(qū)再入軌跡優(yōu)化問題建模
6.2 典型的禁飛區(qū)軌跡優(yōu)化與機(jī)動(dòng)制導(dǎo)求解算法
6.2.1 航向角偏差走廊
6.2.2 動(dòng)態(tài)橫程算法
6.2.3 虛擬觸角法
6.3 面臨的挑戰(zhàn)與展望
6.3.1 多靜態(tài)禁飛區(qū)
6.3.2 動(dòng)態(tài)禁飛區(qū)
6.3.3 混合禁飛區(qū)
參考文獻(xiàn)
第 7 章 高超聲速變體飛行器快速軌跡優(yōu)化
7.1 變體飛行器快速軌跡優(yōu)化問題建模
7.1.1 變體飛行器分類
7.1.2 變體飛行器與常見再入滑翔飛行器的比較
7.1.3 變體飛行器軌跡優(yōu)化問題建模
7.2 典型的高超聲速變體飛行器快速軌跡優(yōu)化求解算法
7.2.1 基于偽譜法的變體飛行器快速軌跡優(yōu)化
7.2.2 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的變體飛行器快速軌跡優(yōu)化
7.3 面臨的挑戰(zhàn)與展望
7.3.1 面向動(dòng)態(tài)目標(biāo)的變體飛行器快速軌跡優(yōu)化
7.3.2 復(fù)雜禁飛區(qū)條件下變體飛行器快速軌跡優(yōu)化
7.3.3 多變體飛行器協(xié)同制導(dǎo)
參考文獻(xiàn)
第 8 章 多高超聲速滑翔飛行器協(xié)同制導(dǎo)
8.1 多高超聲速飛行器協(xié)同制導(dǎo)問題建模
8.1.1 時(shí)間協(xié)同制導(dǎo)
8.1.2 時(shí)間與攻擊角度協(xié)同制導(dǎo)
8.2 典型多高超聲速飛行器協(xié)同制導(dǎo)求解算法
8.2.1 基于解析方法的協(xié)同制導(dǎo)
8.2.2 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的協(xié)同制導(dǎo)
8.3 面臨的挑戰(zhàn)與展望
8.3.1 考慮禁飛區(qū)約束的多高超聲速飛行器協(xié)同制導(dǎo)
8.3.2 面向動(dòng)態(tài)目標(biāo)的多高超聲速飛行器協(xié)同制導(dǎo)
8.3.3 多模高超聲速飛行器協(xié)同制導(dǎo)
參考文獻(xiàn)
附錄 A 典型高超聲速飛行器氣動(dòng)參數(shù)表
附錄 B 主要縮略詞說明
附錄 C 主要變量符號(hào)表