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空天防御  2021, Vol. 4 Issue (3): 76-84    
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滑翔飞行器气动外形与轨迹一体化设计优化
陈永信
上海机电工程研究所, 上海  201109
Integrated Design Optimization for Aerodynamic Configuration and Trajectory of Gliding Vehicle
CHEN Yongxin
Shanghai Electro-Mechanical Engineering Institute, Shanghai 201109, China
全文: PDF(1486 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 针对滑翔飞行器气动外形与轨迹一体化设计优化问题,提出一种基于序列代理优化的有效设计优化方法。为了获得滑翔飞行器的气动特性参数,提出了一种气动外形参数化建模方法,并基于非结构三角形面元法和流线追踪技术实现了粘性气动系数的计算。为了获得给定气动外形方案下的最大航程,采用自适应Legendre-Gauss-Radau伪谱法进行了求解。为了提升气动外形与轨迹一体化设计优化的效率,提出了一种基于Kriging代理模型的多采样点高效全局优化算法,并进行了数值校验。计算结果表明:该算法能够有效求解多约束条件下的滑翔飞行器气动外形与轨迹一体化设计优化问题,且相比于传统算法可显著降低耗时学科分析的计算次数。
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关键词 滑翔飞行器参数化建模自适应伪谱法代理模型代理优化    
Abstract:An efficient method based on sequential surrogate-based optimization is proposed to realize the integrated design optimization for aerodynamic shape and trajectory of gliding vehicle. In order to obtain the aerodynamic characteristics of gliding vehicle, a parametric modeling method of the aerodynamic shape is developed, then the surface panel method based on unstructured triangular elements and streamline tracing technology are carried out to compute the viscous aerodynamic coefficient. The maximum range for given aerodynamic shape scheme is evaluated based on the adaptive Legendre-Gauss-Radau pseudospectral method. To improve the optimization efficiency, a multi-sampling efficient global optimization method based on Kriging surrogate model is proposed and numerically verified. The results show that this method demonstrates a high efficiency on implementing the integrated design optimization for aerodynamic shape and trajectory of gliding vehicle, and can significantly reduce the computational times of the time-consuming disciplinary analysis compared with the traditional method.
Key wordsgliding vehicle    parametric modeling    adaptive pseudospectral method    surrogate model    surrogate-based optimization
收稿日期: 2021-04-30      出版日期: 2021-09-07
ZTFLH:  V421.1  
作者简介: 陈永信(1970—),男,硕士,工程师,主要研究方向为飞行器总体设计与优化。
引用本文:   
陈永信. 滑翔飞行器气动外形与轨迹一体化设计优化[J]. 空天防御, 2021, 4(3): 76-84.
CHEN Yongxin. Integrated Design Optimization for Aerodynamic Configuration and Trajectory of Gliding Vehicle. Air & Space Defense, 2021, 4(3): 76-84.
链接本文:  
https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/      或      https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/Y2021/V4/I3/76

参考文献
[1] 朱春艳, 孙丹, 谭金强, 郑威, 胡亮亮, 吴添. 基于等效模型的空间站大面积柔性太阳翼结构优化设计[J]. 空天防御, 2023, 6(2): 23-27.
[2] 翟玮昊, 龚敏浩, 林名润, 匡婷玉, 文珊珊. 基于主动学习的Kriging模型的可靠性分析[J]. 空天防御, 2023, 6(1): 1-5.
[3] 王箫剑, 洪君, 陈晶华, 李鸿光. 基于参数化建模和响应面优化的箱体减重研究[J]. 空天防御, 2022, 5(4): 60-66.
[4] 何维, 孙宏磊, 陶袁钦, 蔡袁强. 开挖引起的隧道位移动态多目标优化反演预测[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(12): 1688-1699.
[5] 陶威, 刘钊, 许灿, 朱平. 三维正交机织复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(5): 615-623.
[6] 丘文桢, 宋兴宇, 张新曙. 基于代理模型的三立柱半潜平台多目标优化[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(1): 11-20.
[7] 崔乃刚, 蔡李根, 荣思远. 基于有向图切换IMM-CKF高速滑翔目标跟踪算法[J]. 空天防御, 2020, 3(3): 1-8.
[8] 张科, 吴亚东. 拓宽大涵道比风扇稳定运行范围的叶片优化设计[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(10): 1024-1034.
[9] 王刚成,马宁,顾解忡. 基于Kriging代理模型的船舶水动力性能多目标快速协同优化[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2018, 52(6): 666-673.
[10] 宋学伟,马玲玲,黄天仑,刘敏. T形管液压成形自适应径向基函数优化设计[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2017, 51(11): 1340-1347.
[11] 陈巍,周雄辉,张汝珍,韩先洪,王会凤. 基于Kriging代理模型的注塑产品翘曲优化[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2010, 44(04): 588-0592.
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