摘要: 在保护国家安全方面，飞机担负着很大的责任，在战争中可以占据很大的优势，而有效的飞行轨迹优化对战术飞行方面至关重要。因此，本文研究了基于改进粒子群算法的大型飞机纵向飞行剖面的设计及其算法，以达到纵向飞行轨迹优化的目的。 文中首先系... 展开 在保护国家安全方面，飞机担负着很大的责任，在战争中可以占据很大的优势，而有效的飞行轨迹优化对战术飞行方面至关重要。因此，本文研究了基于改进粒子群算法的大型飞机纵向飞行剖面的设计及其算法，以达到纵向飞行轨迹优化的目的。 文中首先系统阐述了飞机纵向轨迹优化的模型及原理。建立了飞机数学模型，分析了轨迹优化的原理，介绍了飞机轨迹优化的性能指标。数学模型包括运动模型和大气环境模型，而运动模型主要指飞机运动学方程。轨迹优化原理方面主要介绍了庞特里亚金最小值原理和飞机的能量状态近似法。 然后本文介绍了基本粒子群算法的背景、原理及流程。粒子群算法目前在决策支持、多目标优化、信号处理及模式识别等领域被广泛运用。 接着在深入研究基本粒子群算法的基础上改进了粒子群算法，然后在大型飞机纵向轨迹优化过程中运用了该算法并取得了良好的效果。优化过程中首先深入分析了爬升段、巡航段以及下降段的优化原理，随后构建了爬升段、下降段以及巡航段的适应度函数，接着通过惯性权重的设置改进了基本粒子群算法，最后运用该算法分别对巡航段、爬升段和下降段的成本进行了寻优。 最后通过Matlab软件进行仿真，并给出结果分析。比较分析得出的结论是:节省燃料的原则是增加爬升和巡航高度，缩短爬升距离，增加巡航距离，降低爬升和巡航速度;而以最小时间为性能指标飞行时，则降低爬升和巡航高度，增加爬升距离，减少巡航距离，提高爬升和巡航速度。由耗油最少和时间最短飞行模式比较可知，二者是相互矛盾的，因此，需要根据实际情况选取合适的操作模式，或者依据实际需要加入时间成本指数，取二者的平衡点，以圆满完成飞行任务。 收起