3。2 最优控制问题的离散 16

3。2。1 三种配点方式 16

3。2。2 离散化过程 17

3。3 配置点的迭代准则 18

3。3。1 hp 自适应更新方式判断准则 19

第 II  页 本科毕业设计说明书

3。3。2 迭代流程 20

4 滑翔段弹道优化 22

4。1 滑翔段优化模型 22

4。1。1 目标函数 22

4。1。2 约束条件 22

4。2 总体设计参数及仿真条件 22

4。2。1 总体设计参数 22

4。2。2 气象条件 23

4。2。3 滑翔段仿真条件设置 23

4。3 滑翔段设计方案 23

4。4 滑翔段仿真结果 23

4。4。1 超音速投放弹道曲线 23

4。4。2 跨音速投放弹道曲线 28

4。4。3 亚音速投放弹道曲线 33

4。4。4 滑翔段结果分析 37

5 俯冲段弹道优化 38

5。1 俯冲段优化模型 38

5。1。1 目标函数 38

5。1。2 约束条件 38

5。2 俯冲段仿真条件设置 38

5。3 俯冲段设计方案 38

5。4 俯冲段仿真结果 39

5。4。1 固定翼优化结果 39

5。4。2 变后掠翼优化结果 41

5。4。3 俯冲段结果分析 43

结论 45

致谢 46

参 考 文 献 47

本科毕业设计说明书 第 1  页

1  绪论

1。1 研究背景及意义

未来战争中，战场环境瞬息万变，战机也是稍纵即逝，如何高效快速的打击高价值“时 敏目标”（即时间敏感目标，Time Critical Target，TCT）是指挥决策人员所追求的目标。但是 由于传统导弹的几何形状无法改变，其只能做特定飞行，完成指定任务，且气动力特性相近， 系统模型类似，在同样的大气环境中，飞行轨迹可以被预测，容易被敌方拦截，这推动了各 国对可变形弹翼导弹的探索与研究。可变形弹翼导弹在飞行过程中通过实时改变其弹翼翼面 形状或其剖面形状，使得导弹在不同弹道阶段、各个速度包络内都具有很好的飞行力学性能 (射程能力、突防能力和弹道重构能力)，以适应日益复杂的战场环境对制导弹药的快速打击 能力提出的越来越高的要求。所以，变形弹翼导弹设计无疑是实现制导弹药高性能作战的有 效途径之一。

桁架结构变后掠弹翼是通过二对或多对狭长的弹翼串式联动而组成的可折叠弹翼结构组 件，具有结构简便、空间小、质量轻、升阻特性好等优点，非常适用于小型灵巧、高性能制 导弹药的飞行控制需求。然而，桁架结构的变形过程会使得导弹的飞行力学设计和弹道特性 变得更为复杂，特别是在打击地面时间敏感目标的时候更为突出，主要表现在两个方面：① 导弹飞行性能不仅与变形弹翼/偏转舵面的协调控制方法有关，还与气动外形的变化参数（包 括弹翼后掠参数、翼展驱动参数等）、结构变化参数（包括质心位置、转动惯量和振动模态等） 密切相关；②导弹的飞行弹道设计不仅和导弹的外形和攻角有关，而且与时敏目标的特性（例 如目标的机动或目标更换）密切相关。这些因素使得变后掠翼导弹的弹道优化设计较固定翼 导弹设计更为复杂。目前，国内在桁架结构变形翼导弹打击时敏目标方面开展的研究工作还 不深入。其核心是桁架结构变形弹翼的弹道优化设计方法未能完全解决。