平流層飛艇水平運動的軌跡優(yōu)化研究.pdf

1、平流層飛艇是一種依靠空氣浮力，能在平流層高度進行長時間定點懸停，并且能夠攜帶一定負載的浮空器。作為一種全新的工作平臺，平流層飛艇以其巨大的軍事和民用價值，近年來引起了人們的注意，成為國內外研究的熱點。
　　本文圍繞飛艇在平流層內的軌跡優(yōu)化問題進行研究，求解其在不同風場條件下水平運動的最優(yōu)軌跡，對飛艇在平流層內飛行的控制策略提供了參考。
　　文章首先介紹了課題背景與研究意義，列舉了各個國家的平流層飛艇以及軌跡優(yōu)化問題的研究現狀

2、。其次，針對一維恒定風場的情況，建立平流層飛艇簡化的運動學模型，通過最小值原理，解得最優(yōu)軌跡中存在的三種工作模式，并證明了一維最優(yōu)軌跡的若干引理。通過具體的邊界條件，得到飛艇在一維最優(yōu)軌跡中的模式切換次序。然后，對于一維風場時變的情況，基于滾動優(yōu)化的思想，提出一種新的軌跡優(yōu)化方法，并通過數值仿真證明了算法的有效性，實現了一維軌跡優(yōu)化的在線設計。再次，通過漸近法，分步考慮誘導阻力與側滑角對飛行軌跡的影響，解決了飛艇在無風情況的二維軌跡優(yōu)化