陈琦
- 作品数：22 被引量：106H指数：7
- 供职机构：南京理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 考虑导引头多约束的滑翔制导炮弹弹道规划
- 2023年
- 为提高制导炮弹在大着角情况下导引头捕捉目标的速度,减小末制导起始点角度偏差,在传统制导炮弹方案弹道规划方法(trajectory programming method, TPM)的基础上考虑末制导段,提出一种考虑导引头多约束的弹道规划方法(trajectory programming method-constraints of seeker, TPM-CS)。根据导引头最大探测距离建立末制导起始点约束,根据弹目几何关系和导引头视场角建立攻击路径约束,并建立最小化前置角和控制变量幅值的目标函数。为实现制导炮弹初始弹道倾角、偏角、火箭点火时间、滑翔启控时间、导引头开启时间等参数的最佳匹配,建立了5阶段弹道规划模型,并采用多阶段Radau伪谱法将该弹道规划问题转化为非线性规划问题,最后调用非线性规划求解器SNOPT进行求解。选取不同性能参数的导引头进行仿真,分析了导引头最大探测距离和导引头视场角对方案弹道的影响。将文中提出的弹道规划方法与传统弹道规划方法进行对比仿真,结果表明,相比于传统方法,文中所提方法规划方案弹道的末制导初始角度偏差缩小71.590%,导引头对目标保持照射状态的时间延长6.120倍,验证了文中所提弹道规划方法的有效性和优越性。
- 王庆海陈琦王中原尹秋霖
- 关键词：制导炮弹弹道规划
- 求解非光滑最优控制问题的自适应网格优化被引量：4
- 2015年
- 针对传统直接配点法在求解非光滑最优控制问题时存在离散误差大、精度低的问题,提出了一种自适应直接配点法。利用局部分段插值多项式逼近最优解,将最优控制问题离散为非线性规划问题,并给出了离散误差估计方法,根据离散误差的大小确定区间内节点的加密量,提出了自适应网格优化算法,利用该算法将大部分节点配置在非光滑区域以降低离散误差。最后通过仿真算例将所提算法与传统直接配点法和文献中的拟谱自适应算法分别进行比较,验证了所提算法的高精度和有效性。
- 陈琦王中原常思江舒敬荣
- 关键词：最优控制问题非光滑直接配点法网格优化自适应算法
- 远程变后掠翼巡航导弹多任务弹道设计及仿真被引量：8
- 2018年
- 为研究适配变后掠翼巡航导弹多任务飞行的弹道设计问题,将导弹飞行过程分为爬升、巡航、下滑、盘旋和攻击5个飞行阶段。为了使导弹实现快速平稳的爬升和下滑,并顺利地转入巡航和盘旋阶段,弹道高度采用指数形式的程序飞行高度指令函数,并根据导弹运动方程,解析出高度指令函数关键参数的选择公式;盘旋段采用覆盖作战区域的圆形弹道,偏航过载指令由与作战区域面积相关弹道曲率得出;巡航段采用等高飞行直线弹道,攻击段采用自动寻的导引。弹道仿真结果表明,所设计的多任务弹道及指令合理,满足多任务飞行和高精度制导要求。
- 王旭刚陈琦王中原
- 关键词：巡航导弹变后掠翼弹道设计
- 带有落角约束的间接Gauss伪谱最优制导律被引量：10
- 2015年
- 针对带有落角约束的末制导问题,提出了一种基于极小值原理和Gauss伪谱法的最优制导律。以期望落角方向为坐标轴定义了落角坐标系,并在其中建立了线性化的导引运动关系方程。将控制系统简化为1阶惯性环节,利用极小值原理得到正则方程,然后引入Gauss伪谱法进行离散,将其转化为代数方程,结合边界条件,推导出最优制导律的解析表达式,无需任何积分过程,避免了求解黎卡提微分方程。仿真结果表明,所提出的算法运算量小,计算效率高,同时也能方便地求解出复杂加权矩阵下的最优制导律,能够在满足落角约束的条件下更快地收敛到落角参考线,并且具有更小的末端需用过载。
- 陈琦王中原常思江
- 关键词：落角约束最优控制末制导律
- 基于高斯伪谱法的滑翔弹道优化算法研究被引量：9
- 2014年
- 为了提高滑翔增程制导炮弹方案弹道的优化效率,提出了一种基于高斯伪谱法的方案弹道优化方法。以滑翔时间最短为性能指标,滑翔舵偏角为设计变量,建立了纵向平面内弹道优化模型,采用高斯伪谱法对状态量和控制量进行了离散,将最优控制问题转换为非线性规划问题,并利用序列二次规划法对其进行了求解,仿真结果表明该方法收敛域大,对初值不敏感,优化精度高,可为远程制导炮弹的方案弹道优化设计提供一定的参考。
- 李铁鹏王中原陈琦乔磊乔相信
- 关键词：高斯伪谱法弹道
- 滑翔制导炮弹多炮齐射协同弹道规划与协作范围确定方法
- 2024年
- 针对滑翔制导炮弹多炮齐射打击固定目标的协同攻击场景,为充分发挥整体控制能力,增强打击效果,研究着眼于弹群的协同方案弹道规划问题。首先,考虑到攻击不同距离目标时飞行方案的侧重点与弹道特性差异,为滑翔制导炮弹进行战区划分,并在此基础上建立寻优指标因战区而异的全弹道协同规划模型。其次,针对实战中的战斗队形配置问题,提出一种简单通用的协作范围确定方法。随后,针对现有协同方式在处理多阶段规划问题时存在的适用性或最优性方面的局限,提出一种双层自适应协同策略。最后,分析特殊作战任务引入的额外约束条件对战区划分与协作范围的影响。仿真结果表明,所提方法可以简捷有效地确定可行工况,辅助战斗队形的配置;同时,相比于传统的分布式策略,在所提的协同策略作用下,不同战区内的方案弹道均具有优越性。
- 尹秋霖陈琦王中原王庆海
- 关键词：弹道规划
- 考虑时空协同的滑翔制导炮弹单炮多发快速弹道规划
- 2024年
- 针对单炮多发应用场景,研究在时间、空间协同等多约束条件下的滑翔制导炮弹快速协同弹道规划问题。为平衡序列凸优化(Sequential Convex Programming,SCP)算法在快速性与最优性之间的冲突,提出一种改进的SCP算法;考虑到多约束条件下可行域较小、初值敏感性较高的特点,设计两种迅速且有效的迭代初值生成方案;为充分发挥弹群整体控制能力,采取集中式的协同规划策略,同步求解所有方程组,以达成全局规划目标。仿真实验结果表明,新算法能够较好地解决多约束条件下的协同规划问题,与现有文献中的常见算法进行对比,具备良好的收敛性能和较高的计算效率。
- 尹秋霖陈琦王中原王庆海
- 关键词：多约束
- 弹道修正弹技术发展综述被引量：18
- 2021年
- 炮弹在发射和飞行的过程中,受各种随机误差的影响,造成射弹散布。设法减小或控制随机误差影响、改善炮弹地面密集度,始终是常规弹箭技术研究的方向。近年来研究者另辟蹊径,发展和研究了弹道修正理论与技术,即通过对一段实测飞行弹道参数的在线误差影响辨识,后续弹道预报,并通过弹上简易机构进行弹道修正调节,实现低成本下大幅度改善炮弹地面密集度。该文综合近年来国内外部分文献资料报道,结合多年的研究经验,对弹道修正弹技术的特点、难点及其工程应用中存在的射程扩展量等作一介绍,对未来的技术发展作一展望,以期为从事这方面研究的人员提供参考。
- 王中原史金光常思江李岩陈琦易文俊王旭刚
- 关键词：弹箭弹道修正弹
- 非奇异快速终端滑模及动态面控制的轨迹跟踪制导律被引量：6
- 2020年
- 针对飞行器跟踪预设轨迹的问题,提出非奇异快速终端滑模和角度约束的轨迹跟踪制导律。通过引入虚拟目标点,提出参考轨迹曲率半径的期望视线角约束条件,建立带有视线角约束并考虑自动驾驶仪动态特性的轨迹跟踪数学模型。为了保证在有限时间内跟踪预设轨迹并避免出现奇异问题,采用快速非奇异终端滑模和动态面控制方法进行制导律设计。推导出视线角误差和轨迹跟踪误差之间的数学关系,并利用Lyapunov稳定性准则证明轨迹跟踪误差最终有界任意小。与弹道成型轨迹跟踪制导律进行仿真对比,仿真结果表明所提出的制导律具有良好的跟踪性能及鲁棒性。
- 陈琦王旭刚
- 关键词：有限时间收敛非奇异终端滑模控制
- 基于改进遗传算法的滑翔增程弹控制参数优化设计被引量：3
- 2014年
- 为了获得滑翔弹PID控制器的俯仰角指令最佳跟踪效果,将基于实数编码的自适应遗传算法与精英保留策略相结合,同时对遗传操作做相应改进,采用改进后的算法对控制器参数进行寻优。为获取满意的过渡过程动态特性,改进了ITAE性能指标。最后以某滑翔弹的俯仰角稳定回路为研究对象,分别采用改进Powell算法、基本遗传算法和改进遗传算法进行优化计算。仿真结果表明,改进后的遗传算法搜索能力和效率得到明显提升,研究结果可为今后的控制器优化设计提供一定的参考。
- 陈琦王中原常思江舒敬荣
- 关键词：滑翔增程弹自适应遗传算法
