[发明专利]一种飞机编队飞行的队形参数优化方法及系统

权利要求书

1.一种飞机编队飞行的队形参数优化方法，其特征在于，包括：

利用数值模拟计算方法得到僚机气动力系数的数值响应面模型；

获取所述数值模拟计算方法中的部分样本点；

以所述部分样本点为试验样本点进行编队飞行风洞试验，获得试验数据；

根据所述试验数据建立僚机气动力系数的试验响应面模型；

根据所述数值响应面模型和所述试验响应面模型，建立混合响应面模型；

通过高效全局优化算法对所述混合响应面模型进行飞机编队飞行的队形参数优化，得到最优飞机编队位置参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用数值模拟计算方法得到僚机气动力系数的数值响应面模型，具体包括：

以僚机的展向位置参数和法向位置参数为自变量，采用拉丁超立方设计方法获取样本点；

根据所述样本点，采用结构动网格更新方法更新飞机编队队形的新位置参数；

根据新位置参数进行流场计算，得到每个所述样本点上的流场数据；

根据所述流场数据，获取僚机的第一气动力和第一力矩；

根据所述流场数据、所述第一气动力和所述第一力矩，采用kriging方法建立僚机气动力系数的数值响应面模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用结构动网格更新方法更新飞机编队队形的新位置参数，具体包括：

以所述样本点为径向基函数基点，利用径向基函数确定网格中所有所述样本点的位移矩阵Δx＝Mα，其中，α为插值系数矩阵，α＝[α₁,α₂,…,α_N]^T，Δx为径向基函数基点的位移矩阵，Δx＝[Δx₁,Δx₂,…,Δx_N]^T，M为径向基函数矩阵，其中，η＝||x_i-x_j||/R，R为径向基函数的紧支域半径，x_i为径向基函数基点的坐标值，x_j为径向基函数基点的坐标值，N为径向基函数基点的数量；

对所述位移矩阵求逆，得到插值系数矩阵α；

利用径向基函数插值表达式计算网格中任意所述样本点的位移；其中，x为网格中所述样本点的坐标，||x-x_i||表示两点之间的距离，N为径向基函数基点的数量，α_i为插值系数，为径向基函数；

根据所述位移采用超限插值方法进行网格更新。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拉丁超立方设计方法为正交设计方法，采样公式为其中，x_ij为采样的得到的样本点，n为采样点的个数，d为自变量的维度，π_j(1)，π_j(2)，…，π_j(n)是1到n的随机排列的整数，U_ij是[0,1]区间的随机均匀分布。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述试验数据建立僚机气动力系数的试验响应面模型，具体包括：

根据所述试验数据，获取僚机的第二气动力和第二力矩；

根据所述试验数据、所述第二气动力和所述第二力矩，采用kriging方法建立僚机气动力系数的试验响应面模型。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述数值响应面模型和所述试验响应面模型，建立混合响应面模型，具体包括：

利用加权求和法建立所述数值响应面模型和所述试验响应面模型的混合响应面模型。