从弹丸射击实验实测数据中辨识出作用在弹丸上的气动力和力矩参数,主要采用最小二乘法、最大似然函数法、CHAPMAN-KIRK法等。随着新的测试技术的出现,国内外已经针对更高精度的参数辨识方法进行了探讨与研究。84180

空军工程大学航空自动控制工程系的秦硕等,基于飞行器法向过载方程,依据在特定环境下所采集的飞行参数,利用逐步回归分析法,建立了反映该环境的精确的气动力模型,然后采用实时递推最小二乘法,以逐步回归分析法估计结果为初值辨识气动力参数,并达到了理想效果[[[] 秦硕,朱凡。 飞行器气动参数辨识[J]。模拟识别与仿真技术,2004,23(1):30-32]]。

上海航天技术研究所王晓鹏等,为克服传统辨识算法的缺点,基于仿真数据,飞行器非线性参数辨识采用最大似然法,此处自适应遗传算法也应用于辨识算法中,在仿真辨识过程中,加入了零均值高斯分布的随机观测噪声,所得辨识结果比较令人满意[[[] WANG Xiao-peng。 Aerodynamic parameter identification of flight vehicle based on adaptive genetic algorithm[J]。Journal of Astronautics,2003,24(3):303-308]]。这表明自适应遗传具有优秀的性能优化能力,极有可能成为一种气动力参数辨识的实际辨识算法。论文网

哈尔滨工业大学航天学院崔乃刚、卢宝刚等,针对再入飞行器的制导系统容易受气动参数扰动影响的问题,为此研究气动参数在线辨识方法可以为再入制导系统提供服务,以卡尔曼滤波理论为基础,推导了再入飞行器气动参数辨识的数学模型;为增强卡尔曼滤波方法对气动参数的辨识效果,气动参数误差模型采用一阶高斯马尔科夫过程描述,并增广到状态方程组中,根据获得的带有测量误差的惯导信息,对气动参数进行估计[[[] 崔乃刚,卢宝刚,傅瑜,张旭。 基于卡尔曼滤波的再入飞行器气动参数辨识[J]。中国惯性技术学报,2014,22(6):755-758]]。

中北大学兵器工程黄坤等,分析了典型火箭弹的受力与运动规律,建立了火箭弹四自由度弹道方程;提出了基于Isight参数辨识方法的思路,建立了参数辨识模型,包括选择设计变量、建立目标函数和选取优化算法等,主要选用了LSGRG算法、Hooke-Jeeves算法和基于多岛遗传算法的组合优化策略等优化方法[[[] 黄坤。 火箭弹气动力参数辨识技术研究[D]。太原:中北大学,2015]]。

罗斯-豪曼理工学院机械工程学院Bradley T。 Burchett,为估算自由飞行的轴对称弹丸的气动力参数,对采用具有非线性规划的线性理论算法进行了研究;推导所得的线性理论解的矩阵形式变得更加紧凑而简洁,并能够为弹道方程中预测偏航角、俯仰角、侧滑角以及飞行高度提供依据[[[] Bradley, T。B。 Aerodynamic parameter identification for symmetric projectile: An improved gradient based method[J]。 Aerospace Science and Technology,2013,30:119-

127]]。通过该解法,对气动力参数求导便能得到误差估算公式,将所得的计算结果与以往的方法比较,该方法误差范围在要求的有限误差内。

新加坡南洋理工Yangquan Chen等通过飞行试验数据获取某弹丸的理想阻力系数曲线Cdf(M),将Cdf(M)作为控制参数飞行试验弹道数据作为目标轨迹,采用三次样条插值,能够确保参数Cdf(M)的连续性及拟合的灵活性,在标准的Newton-Raphson迭代公式基础上,在采用近似Hamiltonian函数对其进行简化[[[] Yangquan Chen, et al。 Drag Coefficient Curve Identification of Projectiles From Flight Tests Via Optimal Dynamic Fitting[J]。Control Eng。 Practice,1997,5(5):627-636]]。在实际试验中,数据简化结果表明最优动态拟合对气动参数曲线识别十分有效。

针对以上国内外文献可以看出弹道试验测试方法与数据处理理论在不断优化和改善的同时,根据弹道数据提取辨识气动参数的算法和模型也在向着更高精度方向前进。

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