自治切换和受控切换混杂的飞机全程轨迹优化OA

现有飞机轨迹优化研究一般只针对某一飞行阶段展开,场景相对简单,与实际飞行情况有较大差别。因此,本文构建了包含起飞、初始爬升、爬升、巡航、下降、进近、着陆7个阶段的飞机全程轨迹优化模型,飞机在各阶段采用不同的襟翼气动构型和飞行程序约束。相对于现有研究,本文构建的轨迹优化问题更贴近工程实际,但问题模型也更复杂。该模型是一个自治切换(AS)和受控切换(CS)混杂的多阶段切换最优控制问题。采用归一化时间方法对切换时刻参数化,并与多段伪谱法结合,实现整个混杂切换最优控制问题的离散参数化,采用序列二次规划方法进行求解。以空客A320为对象,求解考虑时间成本和燃油成本综合经济性最优的全程轨迹优化问题。为实现兼具燃油效率、时间效益与安全约束的多阶段飞行轨迹优化提供了解决方案,对推动绿色、高效航空发展具有重要的现实意义。