一种基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法
技术特征：
1.一种基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，所述方法在实施时至少包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，步骤ss1中，所述多学科数学分析模型的各子模型中：
3.根据权利要求2所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，上述步骤ss1中，所述飞行动力学子模型采用质点假设建立飞行器纵向平面的动力学方程组，其数学表达式为：
4.根据权利要求1所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，步骤ss2中，建立飞行器任务剖面优化问题过程中：
5.根据权利要求1所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，步骤ss3中，采用多阶段radau伪谱法进行任务剖面的离散化，包括如下子步骤：
6.根据权利要求5所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，步骤ss4在实施时至少包括以下子步骤：
7.根据权利要求6所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，子步骤ss46中，所述多学科耦合梯度计算方法采用数值模型统一公式导数方程计算优化目标函数j对设计变量x的梯度，具体包括：
8.根据权利要求1所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，步骤ss5中，选择适用于大规模稀疏非线性规划问题的求解器，并迭代求解以实现最优控制问题的方法，包括：
9.根据权利要求1所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，步骤ss6中，对优化结果进行后处理和分析的方法，包括：将优化得到的离散解重构为连续轨迹，通过lagrange插值或样条插值方法将离散点插值为连续曲线；计算关键性能指标，包括总燃料消耗、飞行时间、最大速度和/或最小高度；验证最终解是否满足所有约束条件；比较有无变弯度控制时的最优轨迹和性能指标，量化变弯度对飞行性能的影响。
10.根据权利要求1所述的基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，其特征在于，步骤ss6中，对优化结果的后处理和分析还包括：
技术总结
本发明公开了一种基于伪谱法的飞行器任务剖面规划仿真分析方法，通过对飞行器航迹与机翼变弯度控制策略进行耦合设计实现飞行器最佳总体性能，主要包括构建多学科数学分析模型、建立飞行器任务剖面优化问题、采用多阶段Radau伪谱法对任务剖面进行离散化、将连续最优控制问题转化为非线性规划问题、使用多学科耦合梯度计算方法提供准确的梯度信息、选择适用于大规模稀疏NLP问题的求解器迭代求解直至满足收敛准则以及对优化结果进行后处理和分析等步骤。本发明能够显著提高飞行器的燃料效率、增加航程、优化飞行时间，并在不同任务剖面和飞行条件下提供最优的控制策略和轨迹规划方案，具有重要的理论价值和工程应用前景。
技术研发人员：杨体浩,马宇航,王立波,王伟,史亚云,白俊强,李军府,周竞赛
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14
技术研发人员：杨体浩,马宇航,王立波,王伟,史亚云,白俊强,李军府,周竞赛
技术所有人：西北工业大学
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