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基于析取关系直接变换的冲突解脱方法
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:航空学报
  • 时间:2014
  • 页码:1122-1133
  • 分类:V249.1[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术] TP13[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学信息工程学院,浙江杭州310023, [2]浙江大学工业控制技术国家重点实验室工业控制研究所,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金(61203132)
  • 相关项目:面向自由飞行条件下冲突解脱的高性能动态优化方法研究
中文摘要:

针对自由飞行条件下的飞行冲突解脱问题,提出了一种基于析取关系直接变换的联立求解方法(DDTSA)。首先在不引入额外辅助变量的情况下,将基于析取关系的安全边界条件变换成易于联立求解的约束条件,使问题的变量和方程个数大幅度减少,从而降低问题的求解难度。然后为保证求解的精度和稳定性,采用基于Radau配置点的拉格朗日插值多项式对微分代数方程组进行离散化处理,继而求解离散化得到的非线性规划问题。最后分别对2架、3架以及4架飞机的冲突解脱问题进行仿真,仿真结果表明与相关文献中的方法相比,该方法具有更高的计算效率并且能够得到更优的结果。

英文摘要:

For the conflict resolution under free flight conditions, a direct disjunction transcription based simultaneous ap- proach (DDTSA) is put forward in this paper. First, the disjunction based safety boundary conditions are transformed directly into continuous constraints without introducing any additional auxiliary variables, which can be handled simultaneously with ease. The number of variables and the number of equations can be decreased remarkably and then the solution difficulty is reduced. In order to guarantee the solution precision and the solving stability, Radau collocation points based Lagrangian in- terpolation polynomial is utilized to discretize the group of differential algebraic equations, and then the generated nonlinear programming program is solved to obtain the optimal control profiles. Finally, two aircrafts, three aircrafts and four aircrafts conflict resolution problems are demonstrated. The simulation results show that the proposed method is able to solve these conflict resolution problems with higher efficiency than the approach presented in the related reference~ furthermore, it can also yield a better objective value.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676