飛行器戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)動(dòng)作最優(yōu)航跡控制模型研究.pdf

1、駕駛員是人-機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，因此如何從駕駛員操縱角度控制飛行風(fēng)險(xiǎn)是一個(gè)重要的研究方向。飛行人員認(rèn)為在空戰(zhàn)對(duì)抗環(huán)境中，往往需要戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)動(dòng)作的組合運(yùn)用，在這種情況下極易增大動(dòng)作的偏差，從而導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的增大。因此提高駕駛員對(duì)機(jī)動(dòng)動(dòng)作的控制能力是避免風(fēng)險(xiǎn)的一項(xiàng)重要工作。本文應(yīng)用貝葉斯推理、模糊層次分析及多級(jí)影響圖重點(diǎn)研究了機(jī)動(dòng)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估方法，構(gòu)建了以控制量變化率為優(yōu)化參數(shù)的機(jī)動(dòng)動(dòng)作最優(yōu)航跡控制模型。主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新性工作包括以下幾個(gè)

2、方面：
　　(1)介紹了機(jī)動(dòng)動(dòng)作的分類(lèi)及典型的機(jī)動(dòng)動(dòng)作的飛行數(shù)據(jù)特征，概括了機(jī)動(dòng)動(dòng)作控制律的相關(guān)研究方法，總結(jié)了影響圖的相關(guān)理論知識(shí)及典型應(yīng)用。
　　(2)提出了基于貝葉斯定理和模糊層次分析法（FAHP）的機(jī)動(dòng)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估模型。使用關(guān)鍵點(diǎn)劃分機(jī)動(dòng)動(dòng)作，給出了不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的定義；對(duì)于狀態(tài)偏差與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)之間關(guān)
　　系的不確定性，使用貝葉斯定理確定各關(guān)鍵點(diǎn)處于不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的概率，結(jié)合不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的權(quán)重，得到各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的風(fēng)

3、險(xiǎn)值；由于駕駛員在判斷過(guò)程中的模糊性及不確定性，使用模糊層次分析法確定不同關(guān)鍵點(diǎn)的權(quán)重，最終實(shí)現(xiàn)了機(jī)動(dòng)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估。通過(guò)對(duì)實(shí)際機(jī)動(dòng)動(dòng)作數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了模型的正確性及有效性。
　　(3)構(gòu)建了以控制量變化率作為優(yōu)化參數(shù)的機(jī)動(dòng)動(dòng)作最優(yōu)航跡控制模型。將機(jī)動(dòng)動(dòng)作劃分為彼此相連的軌跡片段，每個(gè)軌跡片段具有相同的控制量變化率，控制量變化率能夠反應(yīng)機(jī)動(dòng)動(dòng)作過(guò)程中駕駛員操縱的快慢程度。使用小生境穩(wěn)態(tài)遺傳算法（Niching SSGA）對(duì)最

4、優(yōu)航跡控制模型進(jìn)行求解，求解結(jié)果為機(jī)動(dòng)動(dòng)作最優(yōu)控制量變化率序列，以該序列對(duì)應(yīng)的控制量作為機(jī)動(dòng)動(dòng)作的輸入，能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)動(dòng)動(dòng)作。仿真實(shí)驗(yàn)部分以典型機(jī)動(dòng)動(dòng)作斤斗及桶滾為例進(jìn)行分析，研究了無(wú)擾動(dòng)及擾動(dòng)條件下兩類(lèi)機(jī)動(dòng)動(dòng)作的最優(yōu)控制量變化率序列，并通過(guò)與實(shí)際數(shù)據(jù)的比較驗(yàn)證了最優(yōu)航跡控制模型的有效性。
　　(4)使用多級(jí)影響圖構(gòu)建了基于駕駛員偏好的機(jī)動(dòng)動(dòng)作最優(yōu)航跡控制模型。使用小生境穩(wěn)態(tài)遺傳算法進(jìn)行求解，并以斤斗為例對(duì)初始狀態(tài)存在偏差的