Dryden型大气紊流对平流层飞艇能量最优轨迹影响

• 作者: 于洋 杏建军 王祎 郑黎明 陈子昂
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 平流层飞艇 轨迹优化 直接配点法 非线性规划 Dryden型大气紊流
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 113-127
• 页数: 15页
• 分类号: V19|V274
• 字数: 7801字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2016.0157

摘要

研究了常值风场作用下平流层飞艇的上升段轨迹优化和大气紊流对最优轨迹的影响问题.首先基于平流层飞艇的受力分析,建立了考虑常值风场、地球自转和飞艇质量变化等诸多因素的三自由度动力学模型,处理参数得到归一化的系统方程;其次采用直接配点法将平流层飞艇的最优轨迹问题转换为非线性规划问题,以最小能量为目标函数,给出非线性规划问题的求解策略,优化得出可行解后对飞艇的最优上升轨迹及相应的加速度项进行了分析,将优化的控制量代入微分方程验证了优化轨迹的准确性;最后加入Dryden型大气紊流的干扰,选取多组大气紊流干扰下的数据进行对比分析,仿真结果表明大气紊流叠加风场均值与飞艇终端位置误差存在一定规律,分析并提出了平流层飞艇抵御大气紊流干扰的策略.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杏建军	中南大学航空航天学院	12	20	4.0	4.0
2	王祎	中南大学航空航天学院	10	36	4.0	5.0
3	郑黎明	中南大学航空航天学院	6	11	2.0	3.0
4	陈子昂	中南大学航空航天学院	7	10	2.0	3.0
5	于洋	中南大学航空航天学院	8	15	3.0	3.0