[发明专利]一种满足严格时间位置约束的飞行器快速轨迹优化方法

说明书

本发明属于飞行器轨迹优化与制导技术领域，公开了一种满足严格时间位置约束的飞行器快速轨迹优化方法，包括：飞行器状态数据采集模块和飞行环境数据采集模块采集的飞行器的状态数据和飞行环境数据传递到中央控制模块，中央控制模块对数据进行处理；中央控制模块通过通信模块接受终端控制约束命令输出模块发出的飞行约束命令；中央控制模块根据采集的数据和接受的飞行约束，利用最优路线规划模块做出最优的路径，对最优路径进行评估，控制飞行器的飞行，轨迹修正调整模块对飞行轨迹进行调整优化。本发明通过设置飞行器状态数据采集模块和飞行环境数据采集模块，检测飞行器飞行轨迹全面准确的数据，为路径的轨迹规划，提供全面准确的数据。

技术领域

本发明属于飞行器轨迹优化与制导技术领域，尤其涉及一种满足严格时间位置约束的飞行器快速轨迹优化方法。

背景技术

目前，飞行器(flight vehicle)是由人类制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的在大气层内或大气层外空间(太空)飞行的器械飞行物。在大气层内飞行的称为航空器，在太空飞行的称为航天器。飞行器分为5类:航空器、航天器、火箭、导弹和制导武器。在大气层内飞行的飞行器称为航空器，如气球、滑翔机、飞艇、飞机、直升机等。它们靠地效飞行器空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行。在空间飞行的飞行器称为航天器，如人造地球卫星、载人飞船、空间探测器、航天飞机等。它们在运载火箭的推动下获得必要的速度进入太空，然后在引力作用下完成轨道运动。火箭是以火箭发动机为动力的飞行器，可以在大气层内，也可以在大气层外飞行。导弹是装有战斗部的可控制的火箭，有主要在大气层外飞行的弹道导弹和装有翼面在大气层内飞行的地空导弹、巡航导弹等。制导武器是能够按照一定规律进行的、在大气中飞行的、高命中率武器，如末敏弹、制导炮弹等。上述所有的飞行器在飞行过程中，需要对自身的飞行轨迹进行优化调整，得到最优的飞行轨迹，达到所需要的轨迹要求。但是现有的飞行器安装轨迹飞行过程中，不能根据实际环境修正飞行轨迹，降低了飞行轨迹的准确度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的飞行器安装轨迹飞行过程中，不能根据实际环境修正飞行轨迹，降低了飞行轨迹的准确度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种满足严格时间位置约束的飞行器快速轨迹优化方法。

本发明是这样实现的，一种满足严格时间位置约束的飞行器快速轨迹优化方法，所述满足严格时间位置约束的飞行器快速轨迹优化方法，包括：

步骤一，飞行器状态数据采集模块和飞行环境数据采集模块采集的飞行器的状态数据和飞行环境数据传递到中央控制模块，中央控制模块对数据进行处理；

步骤二，中央控制模块通过通信模块接受终端控制约束命令输出模块发出的飞行约束命令；

步骤三，中央控制模块根据采集的数据和接受的飞行约束，利用最优路线规划模块做出最优的路径，对最优路径进行评估，控制飞行器的飞行；

步骤四，在飞行器飞行过程中，根据采集的飞行状态数据、飞行环境数据，轨迹修正调整模块对飞行轨迹进行调整优化；

所述步骤三中，最优路径进行评估具体过程为：

根据飞行器的飞行数据，对相应的数据进行质量检查；

通过基于ML的局部点模型辨识，生成全局模型，对非线性动力学进行优化；

非线性动力学优化，进行仿真检验，并进行显示正式结果及性能评价；

所述中央控制模块对数据进行处理的具体过程为：

将飞行器状态数据和飞行环境数据，建立观测目标数据集；

对时间函数数据和矢量数据进行特征提取，提取代表观测数据的特征矢量；

通过自适应神经网络对特征矢量识别，并对对应的观测目标数据进行说明；