一种飞行器飞行轨迹的优化方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114326808A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111642278.5(22)申请日2021.12.29(71)申请人北京润科通用技术有限公司地址100191北京市海淀区知春路7号致真大厦5层(72)发明人周钊贺聪聪丁雨豪齐海超(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人吴晓静(51)Int.Cl.G05D1/10(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图1页(54)发明名称一种飞行器飞行轨迹的优化方法及装置(57)摘要本发明公开了一种飞行器飞行轨迹的优化方法及装置，包括：获取目标飞行器的基础参数和优化目标，基于优化目标确定目标飞行器的约束条件；将基础参数和约束条件传递给continuous函数得到目标飞行器的输出参数，continuous函数包括：质点运动方程和刚体运动方程的其中之一；将输出参数传递给预设仿真验证模型进行验证，在验证结果满足预设优化目标的情况下，将与输出参数对应的飞行轨迹作为目标飞行轨迹。上述过程，目标飞行轨迹基于continuous函数中的质点运动方程和刚体运动方程确定目标飞行轨迹，不再基于人为控制，基于continuous函数的确定过程提高了目标飞行轨迹优化的可靠性和准确性。CN114326808ACN114326808A权利要求书1/3页1.一种飞行器飞行轨迹的优化方法，其特征在于，包括：获取目标飞行器的基础参数和优化目标，基于所述优化目标确定所述目标飞行器的约束条件；将所述基础参数和所述约束条件传递给continuous函数得到所述目标飞行器的输出参数，其中，所述continuous函数包括：质点运动方程和刚体运动方程的其中之一；将所述输出参数传递给预设仿真验证模型进行验证，其中，所述预设仿真验证模型基于所述基础参数进行构建；在验证结果满足预设优化目标的情况下，将与所述输出参数对应的飞行轨迹作为目标飞行轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础参数包括：启动数据、发动机数据和结构数据，所述优化目标包括：时间最短、末速最大和飞行距离最远。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据实际的物理性能或所述目标飞行器性能对所述目标飞行器的状态或者输入确定约束条件，所述约束条件包括：初始状态上下限、终止状态上下限、过程状态上下限和控制量上下限；其中，所述初始状态上下限、所述终止状态上下限以及所述过程状态上下限需要设置的参数包括：速度、轨迹角度、x轴坐标和y轴坐标。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述基础参数和所述约束条件传递给continuous函数得到所述目标飞行器的输出参数，包括：解析所述约束条件，确定所述约束条件中是否包含对所述目标飞行器的姿态进行优化；在所述约束条件中包含对所述目标飞行器姿态进行优化的情况下，将所述基础参数和所述约束条件传递给所述质点运动方程确定所述目标飞行器的输出参数，其中，所述输出参数用于确定所述目标飞行器位置和速度之间的关联关系；在所述约束条件中包含对所述目标飞行器姿态进行优化的情况下，将所述基础参数和所述约束条件传递给所述刚体运动方程确定所述目标飞行器的输出参数，其中，所述输出参数用于确定所述目标飞行器的位置、速度和位姿之间的关联关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述基础参数和所述约束条件传递给所述质点运动方程确定所述目标飞行器的输出参数，包括：获取所述约束条件中优化参数，基于所述优化参数，确定所述质点运动方程的输入参数，其中，所述优化参数为速度、俯仰角、水平位置、铅锤位置和迎角中的至少一个待优化参数，所述输入参数为除所述优化参数以外的其余待优化参数；基于所述基础参数确定推力、气动阻力和气动升力；将所述输入参数、所述推力、所述气动阻力和所述气动升力传递给所述质点运动方程得到所述目标飞行器的输出参数，其中，所述质点运动方程如下：2CN114326808A权利要求书2/3页其中，m表示飞行器质量，v表示速度，t表示时间，P表示推力，X表示气动阻力，Y表示气动升力，θ表示俯仰角，a表示迎角，g表示重力加速度，x表示水平位置，y表示铅锤位置。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述基础参数和所述约束条件传递给所述刚体运动方程确定所述目标飞行器的输出参数，包括：获取所述约束条件中优化参数，基于所述优化参数，确定所述质点运动方程的输入参数，其中，所述优化参数包括：速度、俯仰角、偏航角、迎角、侧滑角、前向位置、铅锤位置、侧向位置、力矩、转动惯量和角速度中的至少一个待优化参数，所述输入参数为除所述优化参数以外的其余待优化参数；基于所述基础参数确定推力、气动阻力、气动升力、力矩、转动惯量和角速度；将所述输入参数、所