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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明涉及一种飞行器突防轨迹优化方法及系统。该方法包括根据飞行器HGV的运动参数确定HGV的三维运动方程以及控制约束；根据目标区域、HGV的三维运动方程、控制约束以及HGV的预期航迹角和预期航向角构建HGV的突防轨迹优化问题；利用凸化方法将所述HGV的突防轨迹优化问题转化为二阶锥规划问题；根据所述二阶锥规划问题，采用变信赖域序列二阶锥规划确定HGV的突防轨迹。本发明能够解决两个拦截弹的突防轨迹优化问题。

主权项：1.一种飞行器突防轨迹优化方法，其特征在于，包括：根据飞行器HGV的运动参数确定HGV的三维运动方程以及控制约束；所述运动参数包括：HGV的飞行高度、HGV在地面上的坐标位置、HGV的速度、HGV的速度矢量的航迹角和航向角、HGV的迎角和倾侧角、HGV的升力和阻力以及HGV的质量；所述控制约束为HGV的攻角和倾侧角速率的约束；根据目标区域、HGV的三维运动方程、控制约束以及HGV的预期航迹角和预期航向角构建HGV的突防轨迹优化问题；利用凸化方法将所述HGV的突防轨迹优化问题转化为二阶锥规划问题；根据所述二阶锥规划问题，采用变信赖域序列二阶锥规划确定HGV的突防轨迹；所述根据飞行器HGV的运动参数确定HGV的三维运动方程以及控制约束，具体包括：利用公式确定HGV的三维运动方程；利用公式确定控制约束；其中，h为HGV的飞行高度，xp和yp分别为HGV在地面上的坐标位置，v为HGV的速度，θ和ψ分别为HGV的速度矢量的航迹角和航向角，α和σ为HGV的分别为迎角和倾侧角，L和D分别为HGV的升力和阻力，g是重力加速度，m为HGV质量，αmin和αmax分别为HGV的迎角的最小值和最大值，σmax为HGV的航向角的最大值；所述根据目标区域、HGV的三维运动方程、控制约束以及HGV的预期航迹角和预期航向角构建HGV的突防轨迹优化问题，具体包括：利用公式将HGV的三维运动方程进行转化；HGV的突防轨迹优化问题为： 其中，J为目标函数，为控制量，x＝[h,xp,yp,v,θ,ψ,σ]T为状态量，t为时间，x0为初始状态量，t0为初始时间，cθ为常数，cθ＞0，θex和ψex分别为预期航迹角和预期航向角，xpf为xp在终端时间tf的值，ypf为yp在终端时间tf的值；所述根据所述二阶锥规划问题，采用变信赖域序列二阶锥规划确定HGV的突防轨迹，具体包括：根据HGV和两个拦截弹的初始位置确定HGV的期望航向角和期望航迹角；设置k＝0；选择初始轨迹x0,u0并确定参数l1和l2；在k+1次迭代中，根据上一次迭代的结果xk,uk确定二阶锥规划问题；利用原对偶内点法求解二阶锥规划问题，确定解xk+1,uk+1；利用公式判断是否满足迭代停止条件；若满足，则确定最优解为xk+1,uk+1；若不满足，则设置k＝k+1，并根据公式δ＝sgmkδ0更新信赖域，并返回然后返回所述设置k＝0；选择初始轨迹x0,u0并确定参数l1和l2的步骤；其中，式中是常量向量，δ0为初始信赖域半径，δ为更新后的信赖域半径。

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