基于粒子群算法的再入式飞行器再入走廊计算方法研究

提出一种利用粒子群算法计算再入式飞行器走廊的方法。从再入式飞行器再入过程的运动方程出发,将连续无限维的再入飞行器走廊上边界计算问题,转化成计算走廊上有限个点的多个最优控制问题,最后利用粒子群寻优解决每个最优控制问题,从而得到可行的走廊上边界曲线,这种方法得到的走廊上界曲线比传统的准平衡滑翔条件估计的上界要高,更能体现RLV的飞行能力。     

中波红外探测器辐射定标的简化方法

为了提高红外辐射定标效率,提出了简化的辐射定标方法。首先,提出带有积分时间变量的辐射定标数学模型,通过探测器像元响应灰度值随积分时间的变化曲线以及随黑体辐射亮度的变化曲线确定了辐射定标模型的具体形式,并介绍了模型中各参数的物理意义。接着,在不同环境温度下进行辐射定标实验,绘出辐射定标模型中各未知参数随环境温度的变化曲线,实验结果验证了辐射定标模型的正确性。然后,在这个模型的基础上提出了简化的辐射定标模型,即使用一元线性回归分析方法选择两个定标点,在两个典型的积分时间下采集这两个定标温度点的共四幅图像,经处理即可获取辐射定标模型的各未知参数。最后对通过辐射定标模型计算得到的辐射定标数据与实际定标获取的辐射定标数据进行比较分析。实验结果表明:计算值与定标值之间的误差优于1%。辐射定标模型准确,可以极大地提高辐射定标的效率。     

大气与环境影响分析的红外比色测温方法

传统的比色测温法通常利用可见光和近红外波段,对距离较近的高温目标具有较高的测量精度,而对距离较远的中低温目标无法精确测量。针对传统比色方法适用局限性,提出考虑大气和环境影响的红外比色测温方法,建立基于中波红外相机的比色测温实验系统。首先使用标准黑体进行中波红外相机和比色系统单波段定标;然后推导加入环境辐射参数的比色测量模型,进而建立新的目标辐射亮度比值与目标温度间的函数关系;最后,进行了实验室内自制灰体目标温度测量实验,验证了提出方法的可行性。实验表明:在实验温度范围内,温度绝对误差和相对误差分别小于4 ℃和6.7%,目标辐射亮度测量精度高于10%,考虑大气与环境影响的比色测温方法可实现中低温目标温度精确测量。     

基于DE算法的再入飞行器横向机动能力研究

再入飞行器横向机动能力分析可以描述为一个具有多约束的最优控制问题,不便于求解。本文将控制量攻角和倾侧角同时离散化,把约束最优控制问题转化为约束参数优化问题;推导攻角的取值范围,缩小搜索空间,降低问题的复杂性;用改进的约束DE算法求解该优化问题。以X-33为例对算法进行仿真验证,仿真结果表明所提算法能够很好的处理约束,且优化结果的鲁棒性较好。