满足大动压模拟要求试验弹道优化设计

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1、满足大动压模拟要求的试验弹道优化设计周祥，郑伟，王鹏，王磊（国防科技大学航天科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：为了解决弹道导弹在高海拔发射场进行飞行试验时的大动压检验问题，提出了一种模拟大动压条件的试验弹道设计方法。首先，针对发射场的实际特点，建立了残骸再入的动力学模型与落区边界模型；其次，将大动压模拟条件转化为过程约束，提出了一种主动段联合优化策略。基于自适应模拟退火算法，分别设计了三组满足不同大动压模拟条件和各项约束的试验弹道，并给出了对应的落区调整方案，验证了该方法的可行性。设计结果表明：最

2、大动压主要出现在一级，一级最大负攻角增加，则最大动压也明显提高；同时调整发射方位角和二三级程序角可以保证试验弹道满足弹头落点约束条件。关键词：动压；弹道优化设计；发射场；落区；自适应模拟退火算法中图分类号：V412.44文献标志码：A　　　文章编号：TestTrajectoryOptimizationDesignSubjectedtoHighDynamicPressureSimulatedZHOUXiang,ZHENGWei,WANGPeng,WANGLei(CollegeofAerospaceScienc

3、eandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Tosolveahighdynamicpressuretestingproblemwhileballisticmissileisinflighttestinginhigh-altitudelaunchsite,atesttrajectorydesignmethodforsimulatinghighdynamicpressureconditio

4、nisproposed.Firstly,aimingattheactualcharacteristicsoflaunchsite,thedynamicmodelofwreckagereentryandtheimpactareaboundarymodelareestablished.Then,thehighdynamicpressuresimulatedconditionistransferredtoaprocessconstraintandapoweredphaseunitedoptimizationstr

5、ategyisproposed.Threetesttrajectoriesmeetingdifferenthighdynamicpressuresimulatedconditionandallconstraintsaredesignedseparatelybasedonadaptivesimulatedannealingalgorithm,meanwhiletheimpactareaadjustedprogramisgeneratedcorrespondingly,itsfeasibilityisdemon

6、strated.Thedesignresultsillustrates:themaximaldynamicpressureoccursinfirststage,themaximalnegativeangleofattackinfirststagecontributestoimprovethemaximaldynamicpressuregreatly;thewarheadimpactpointconstraintoftesttrajectorycanbeguaranteedbyadjustinglaunchi

7、ngazimuthandpitchprogramangleofsecondandthirdstageatthesametime.Keywords：dynamicpressure;trajectoryoptimizationdesign;launchsite;impactarea;adaptivesimulatedannealing*收稿日期:2017-XX-XX作者简介:周祥（1992-），男，陕西商洛人，博士研究生，E-mail：nwpuzx123@163.com郑伟（通讯作者），男，教授，博士，博士生导

8、师，E-mail:zhengwei@nudt.edu.cn飞行试验是弹道导弹生产研制过程中的一个重要阶段。通过飞行试验，导弹总体设计方案和各分系统设计方案的正确性以及各项性能指标等均可以得到充分验证。由于发射场条件的限制，为了考核某些项目或指标，设计人员需要根据实际条件设计特殊的试验弹道，这些特殊弹道可以造成正常弹道难以达到的某些环境条件[1]。其中，结构强度对于导弹是一项非常重要的性能指标，而动压对导弹的结构载