申请/专利权人：四川大学

申请日：2023-08-28

公开（公告）日：2024-05-14

公开（公告）号：CN117192982B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.14#授权;2023.12.26#实质审查的生效;2023.12.08#公开

摘要：本发明公开了一种基于控制参数化的近距空战机动决策优化方法，涉及飞行器机动决策技术领域，包括：定义近距空战核心因素优势函数；根据能自适应变化权重系数和近距空战核心因素优势函数构建近距自适应空战优势函数；建立自适应飞行器空战机动决策最优控制问题；将自适应飞行器空战机动决策最优控制问题处理为有限维可在线求解的非线性规划问题；将机动决策最优控制问题近似为在线可解且梯度可求的非线性规划问题；对在线可解且梯度可求的非线性规划问题进行求解，得到基于控制参数化的近距空战机动决策。本发明能够满足实时性要求且适用于更复杂的空战环境，能够较方便地移植到其他型号飞行器空战问题中。

主权项：1.一种基于控制参数化的近距空战机动决策优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、定义近距空战核心因素优势函数，包括距离优势函数Td，角度优势函数Ta，速度优势函数Tv，以及高度优势函数Th；S2、为各近距空战核心因素优势函数分别分配能随自适应规则变化的权重系数α＝[αaαdαhαv]，根据权重系数α＝[αaαdαhαv]和近距空战核心因素优势函数构建近距自适应空战优势函数；S3、根据近距自适应空战优势函数、飞行器质点动力学模型和飞行器实际机动性能安全约束，建立自适应飞行器空战机动决策最优控制问题；S4、采用离散控制参数化方法对自适应飞行器空战机动决策最优控制问题进行离散近似处理，包括控制量离散化近似处理、动力学离散化近似处理和性能约束离散化近似处理，将自适应飞行器空战机动决策最优控制问题处理为有限维可在线求解的非线性规划问题；S5、采用约束转录法对步骤S4得到的非线性规划问题中的非线性状态约束进行降维处理，将机动决策最优控制问题近似为在线可解且梯度可求的非线性规划问题；S6、对步骤S5得到的在线可解且梯度可求的非线性规划问题进行求解，得到基于控制参数化的近距空战机动决策，具体包括以下步骤：S61、根据非线性规划算法当前迭代过程中的决策变量，从飞行器当前初始状态出发，通过公式xk+1＝xk+fxk,ukΔt＝Fk,xk,ukk＝0,1,...,M-1得到状态变量xk，k＝0,1,2,...,M，fxk,uk为飞行器质点动力学方程；S62、根据公式 计算当前得到的目标函数值；S63、根据协态方程 反向求解得到协态变量λk，Hxk,uk,λk+1,k＝-Rxk+λTk+1Fxk,uk,k为哈密顿函数；S64、将状态变量、协态变量以及控制变量带入方程 计算得到目标函数J相对决策变量的梯度；S65、由当前目标函数值及梯度，通过非线性规划算法得到下一次迭代的决策变量，若已满足优化停止条件，则算法结束，输出基于控制参数化的近距空战机动决策u*0T,u*1T,...,u*M-1T，否则跳转至步骤S61。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川大学 基于控制参数化的近距空战机动决策优化方法

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