基于RBF神经网络的轴对称飞行器弹道设计研究

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1、2014年第4期导弹与航天运载技术No.42014总第334期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.334文章编号：1004-7182(2014)04-0009-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20140403基于RBF神经网络的轴对称飞行器弹道设计研究熊伟，张艳玲，洪蓓，付继伟，宋剑爽（北京宇航系统工程研究所，北京，100076）摘要：轴对称飞行器在弹道设计与计算时的计算效率与计算精度难以兼顾，为了解决这一问题，提出了一种基于径向基函数（简称RBF）神经网络的轴对称飞行器弹道设计方法。该方法通过构建RBF神经网络来模拟复

2、杂的弹道计算模型，在对该神经网络进行适当的学习训练之后，即可用来进行快速弹道设计与计算。仿真算例表明：该方法可行且运算效率较高，计算结果与工程实际结果吻合较好。关键词：弹道设计；径向基函数；神经网络中图分类号：TJ760文献标识码：AResearchonTrajectoryDesignofAxisymmetricVehicleBasedonRBFNeuralNetworkXiongWei,ZhangYan-ling,HongBei,FuJi-wei,SongJian-shuang(BeijingInstituteofAerospaceSystemsEngineering,B

3、eijing,100076)Abstract：Inordertosolvetheconflictbetweencomputingefficiencyandcomputingprecisioninthetrajectorydesignandcomputationoftheaxisymmetricvehicle,anewtrajectorydesignmethodbasedonRadialBasisFunction(RBF)isproposed.Itsimulatesandapproachesthecomplicatedtrajectorycomputingmodelbybui

4、ldingRBFNeuralNetwork,anditcouldbeusedforfasttrajectorydesignandcomputationaftertheRBFNeuralNetworkistrainedproperly.TheexampleresultsshowthattheRBFNeuralNetworkisapplicabletotheaxisymmetricvehicletrajectorydesignandhasgreatefficiency,anditscomputingresultsagreewellwiththeactualengineering

5、results.KeyWords:Trajectorydesign;Radialbasisfunction;NeuralNetwork0引言目前，轴对称飞行器弹道计算方法主要有数值积弹道设计与计算，贯穿于轴对称飞行器设计、试分计算，射表拟合以及基于自由段近似解析解等几种[2,3]验，直至实际运用的全过程，对轴对称飞行器的总体算法。数值积分方法是一种计算精度较高的逼近算性能指标、轴对称飞行器各分系统的设计及实际运用法，但由于需要进行大量的求导数计算，因此计算效均有重大影响。一方面，在轴对称飞行器总体方案论率不高；射表计算方法需要通过大量计算，制作复杂证时，需快速进行大量的弹道

6、设计与计算，以支撑总的数据表格；自由段解析解是一种近似算法，相对积体方案优化工作，弹道设计及计算结果直接影响诸如分算法速度较快，但其形式复杂，计算精度受限。本运载能力等重大技术指标和其他一系列总体性能；另文结合工程实际需求，提出一种基于RBF神经网络的一方面，在轴对称飞行器发射准备过程中，通常都是轴对称飞行器弹道设计方法来解决弹道设计与计算时通过迭代命中弹道来解算控制系统飞行诸元，这就需的计算效率与计算精度难以兼顾的矛盾。仿真结果证要进行大量的弹道计算，如果弹道计算速度较慢或精明该方法可行、有效，计算的效率高，精度较好。[1]度较差则会严重影响轴对称飞行器的快速反应能力。因

7、此，如何快速而又精确地进行弹道设计与计算成为1弹道模型工程研制中迫切需要解决的问题。RBF神经网络在使用之前需要先对其进行智能“学习”训练，本文训练神经网络所用的数据通过基收稿日期：2013-07-25；修回日期：2013-12-26作者简介：熊伟（1981-），男，工程师，从事轨道设计研究工作10导弹与航天运载技术2014年−−att(1)−−att(1)于数值积分算法的弹道设计与计算来获取。αα(t)=4me(1−e)（4）1.1动力学模型因此，在确定好程序攻角转弯起始与结束时间后，在发射坐标系Oxyz中，轴对