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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种基于序列凸优化的高超声速变形飞行器在线规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119806170B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411657188.7，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种基于序列凸优化的高超声速变形飞行器在线规划方法是由于勇;代无劫;方正;李政设计研发完成，并于2024-11-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于序列凸优化的高超声速变形飞行器在线规划方法在说明书摘要公布了：一种基于序列凸优化的高超声速变形飞行器在线规划方法，属于高超声速可变形飞行器轨迹规划领域。本发明实现方法为：分析变形特性对飞行器气动特性的影响，构建面向轨迹规划的三自由度高超声速变形飞行器的动力学模型；以任务结束时终端高度与终端速度的加权函数最大为性能指标，同时考虑初始边界约束、终端边界约束以及控制量约束，结合飞行器动力学模型构建高超声速变形飞行器初始轨迹优化问题；针对变展长飞行器轨迹规划问题进行凸化处理及离散化处理，得到轨迹规划凸问题；构建考虑多阶段连续求解的基于变时域滚动规划的序列凸优化求解方法，用以解决终端时间自由的滑翔段轨迹规划问题，根据求解结果实现高超声速变形飞行器在线规划。

本发明授权一种基于序列凸优化的高超声速变形飞行器在线规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于序列凸优化的高超声速变形飞行器在线规划方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一、通过飞行器几何模型分析变形特性对飞行器气动特性的影响，并构建面向轨迹规划的三自由度高超声速变形飞行器的动力学模型； 式1中，R0为最大飞行距离；Vc为常值速度上界；阻力X＝qSCx，升力Y＝qSCy，Cx、Cy分别为阻力X和升力Y的气动力系数，是马赫数Ma、攻角α和变形率χ＝b-b0b1-b0的函数，均通过最小二乘法拟合得到，其中b0为机翼伸展量0％时的展长，b1为机翼伸展量100％时的展长，b为变形状态下的飞行器当前展长；S为参考面积，动压q＝ρV22；大气密度ρ＝ρ0e-βh，ρ0为海平面大气密度；β为常值系数；h为飞行器高度；m为导弹质量；重力加速度g＝μRe+h2，μ为地球引力系数，Re为地球平均半径； 步骤二、以任务结束时终端高度与终端速度的加权函数最大为性能指标，同时考虑初始边界约束、终端边界约束以及控制量约束，结合步骤一构建的飞行器动力学模型构建高超声速变形飞行器初始轨迹规划问题P0；所述问题的状态量x分别为纵程x和高度y、横程z、导弹速度V、航迹角θ、航向角ψV，控制量u包括攻角α、倾侧角γV、变形率χ，所述问题P0的状态量与控制量均为归一化的变量； 式2中，m1为Vf对应的常值权重系数，m2为yf对应的常值权重系数，m3为ξx对应的常值权重系数，m4为ξz对应的常值权重系数，m5为ξθ对应的常值权重系数，m6为对应的常值权重系数，J为目标函数值，Vf为飞行器终端速度，yf为飞行器终端高度，ξx、ξz、ξθ、分别是飞行器终端时刻的纵程、横程、航迹角、航向角约束对应的误差界；x＝[V,θ,ψV,x,y,z]T为状态向量，u＝[α,γV,χ]T为控制向量，为飞行器的动力学微分方程等式约束；t为时间；cx,u,t＝0和sx,u,t＜0分别表示状态量和控制量需要满足的过程和终端等式约束以及不等式约束； 步骤三、在步骤一得到的式1基础上引入增广控制量tf，设t0为任务初始时刻，利用转换关系t＝t0+tf-t0τ进行时间自由化处理，若t0＝0，得到自变量定义域τ＝ttf，进而得到飞行器增广动力学模型： 式3中，状态量为控制量为 步骤四、采用逐次线性化方法处理步骤三得到的式3：给定一条参考轨迹为第k次迭代得到的状态轨迹，根据第k次迭代产生的最优轨迹一阶线性化动力学非线性项，将步骤二得到的问题P0转化为一个连续凸优化问题；进而采用等分方法，将连续优化问题在等分的自变量定义域τ＝[0,1]上进行离散，离散点个数为N+1，得到离散化后的高超声速变形飞行器轨迹规划凸问题P1： 式4中，C为状态量信赖域对应的松弛优化变量，D为控制量信赖域对应的松弛优化变量，m7为C对应的常值权重系数，m8为D对应的常值权重系数，为状态向量，为控制向量，i＝1,…,N代表通过配点法将问题离散化后的离散点；为凸化后动力学微分方程等式约束；为线性等式约束；为线性不等式约束； 为进行凸化后的等式约束；为凸化后的不等式约束； 步骤五、求解轨迹规划凸问题P1，获得高超声速飞行器的轨迹规划结果，即实现基于序列凸优化的高超声速变形飞行器在线规划。

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