基于粒子群算法的类“匕首”导弹最大航程计算

摘要

针对类“匕首”导弹初步方案轨迹设计阶段的最大航程寻优问题，在确定飞行器状态参数的基础上，将飞行过程简化为多个阶段，并将各阶段控制量设定为常值，构建了基于最小二乘-牛顿迭代的轨迹规划方法，用于计算不同轨迹最高点高度下的航程。创新地提出了二层迭代框架:外层采用粒子群算法优化轨迹最高点高度参数，内层基于最小二乘牛顿迭代方法进行轨迹规划，以最大航程为优化目标，实现最优轨迹的自动寻优。仿真结果表明，基于最小二乘牛顿迭代的轨迹规划方法在各阶段迭代3～7次后均能收敛，目标函数均小于0.01，满足精度要求，单次轨迹规划用时为90.78 s，具备较高的计算效率。提出的基于粒子群算法的最大航程优化方法经8～10次外层迭代即可收敛，迭代规划总时间小于300 s，较传统方法具有耗时少，对迭代初始值不敏感，鲁棒性强等优势，展现出较好的工程应用前景，为类“匕首”导弹初步方案阶段的轨迹设计提供了有效方法。

关键词

“匕首”导弹 / 粒子群优化 / 最大航程 / 牛顿迭代方法