飞行器集群体系网络化建模表征与近似优化方法

20250120

制造业

本成果能够解决飞行器集群体系化设计与多学科优化难题，体系优化算法计算效率较传统数值优化算法提升50%以上，能够有效缩短飞行器集群体系方案论证周期，显著提升体系综合设计效能。技术成熟度达到四级。

可通过专利转让、技术入股等方式实施合作转化。

仅限国内转让

该成果可应用于异构导弹集群、异构卫星星群等无人集群系统体系方案设计与效能评估，对于缩短研制周期、提升体系效能等方面具有积极作用，应用前景广泛。

北京市自然科学基金面上项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

本成果来源于北京市自然科学基金面上项目“飞行器集群体系网络化建模表征与近似优化方法”（3222019）。 为了提升复杂飞行器集群体系综合效能、降低飞行器集群体系化设计成本，以异构弹群等复杂飞行器集群装备为研究对象，深入开展飞行器集群体系建模与多学科近似优化方法研究，主要研究内容与创新点包括：①围绕飞行器集群典型任务想定，提出了基于OODA作战环的体系架构网络化建模方法与基于加权自信息量的体系效能评估方法，实现飞行器集群体系结构参数化表征与体系效能量化评估；②面向飞行器集群系统高效优化需求，提出了机器学习辅助的差分进化算法、高维近似优化算法、离散连续混合优化算法等方法，形成了面向飞行器集群体系化设计的近似优化策略族，并应用于多型飞行器装备系统方案设计与论证，有效降优化成本；③构建了面向体系化设计的飞行器集群体系多学科参数化分析模型，提出了面向体系效能提升的飞行器集群体系多学科优化方法，并通过飞行器集群体系化设计优化案例验证了项目研究工作的有效性和实用性；④研制了具有自主知识产权的飞行器近似优化软件系统，为飞行器集群体系工程设计与优化提供了自主可靠的软件环境支撑。 本成果突破了飞行器集群体系网络化建模表征与效能评估、面向体系化设计的飞行器集群体系多学科建模、飞行器多学科近似优化等关键技术，解决了飞行器集群体系方案参数化表征与效能评估、体系性能保真快速预示与全局高效优化等科学问题，形成了服务复杂飞行器集群体系设计与优化的理论与技术成果。在典型任务想定下，相比于初始方案，优化后飞行器集群体系效能提升50%以上，对于提升飞行器集群体系效能、降低设计成本、提高设计效率具有显著的工程价值。