[发明专利]一种基于试验设计的运载火箭总体参数优化方法

摘要

本发明公开了一种基于试验设计的运载火箭总体参数优化方法。传统的总体参数优化方法，往往需要总体设计专业、弹道设计专业经过多轮次的迭代才能得到，计算工作量大；多学科优化方法难于集成复杂模型，采用简化模型则会使结果失真。本发明通过试验设计，通过少数几次总体与弹道运算，得出运载能力与总体参数设计变量的拟合关系式，进而获取不同参数对运载能力的影响程度，既保证了计算结果的准确性，又提高了设计效率。同时本发明拟合得出的运载能力与火箭总体参数之间的解析关系式，既有利于总体参数的优化，也方便直观得出总体参数对运载能力的影响程度，有助于设计者提出改善性能指标的途径，进而更合理、有效地设置设计变量。

主权项

一种基于试验设计的运载火箭总体参数优化方法，其特征在于包括如下步骤：（1）从运载火箭的容许设计人员在一定范围内进行选择、优化的总体参数中选择出全部或部分参数作为试验因子，各试验因子记为x1、x2、…、xm，其中m为试验因子的个数；（2）确定试验因子的取值范围，并根据试验因子的个数以及能够用于开展试验设计的时间，确定试验因子的水平数q以及各试验因子的各水平取值，试验因子的各水平取值在取值范围内均匀分布；（3）根据试验因子个数和试验因子水平数，选取正交表Ln(qp)，完成n次试验设计，得到n次试验设计下火箭的运载能力，其中p为试验表的列数；（4）根据各试验因子的水平取值和试验得到的运载能力，采用公式y=f(x1,x2,…,xm)对试验设计的结果进行参数拟合，得到运载能力和各试验因子的关系式，其中y表示运载能力；（5）依据运载能力和各试验因子的关系式对各试验因子求算偏导数，根据偏导数相对大小，确定各试验因子对运载能力的影响；（6）在现有总体参数的基础上，调整试验因子的取值，完成总体参数优化。