飞行器总体不确定性分析与优化设计中国宇航出版社

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作者: 张海瑞著
出版社: 中国宇航出版社
ISBN: 9787515921624
出版时间: 2022-11

装帧: 精装
开本: 16开
页数: 240页

作者: 张海瑞著
出版社: 中国宇航出版社
ISBN: 9787515921624

出版时间: 2022-11
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综合性图书

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目录

第１章绪论１

１.１飞行器不确定性优化设计方法的研究意义１

１.２不确定性分析及优化研究进展４

１.２.１不确定性分析技术发展简介４

１.２.２不确定性优化技术发展简介７

１.２.３不确定性多学科设计优化发展简介８

１.３飞行器不确定性优化面临的机遇与挑战１０

１.４本书的内容安排１１

参考文献１２

第２章不确定性建模与分析方法１６

２.１不确定性内涵１７

２.２不确定性分类２２

２.２.１针对系统研制过程的不确定性分类２２

２.２.２针对数据掌握程度的不确定性分类２２

２.３不确定性建模方法２３

２.３.１概率建模方法２４

２.３.２区间建模方法２４

２.３.３证据理论建模方法２５

２.３.４不确定性建模示例２６

２.４灵敏度分析方法２９

２.４.１相关系数法２９

２.４.２基于二阶响应面的灵敏度分析３０

２.４.３基本效应灵敏度分析３１

２.５经典不确定性分析方法３２

２.５.１泰勒展开近似法３３

２.５.２蒙特卡洛方法３３

２.５.３高效抽样方法３５

２.５.４FORM方法３６

２.６代理模型３７

２.６.１响应面方法３７

２.６.２Kriging方法３８

２.６.３PCE方法４０

２.６.４SVM方法４２

２.７高效不确定性分析方法４７

２.７.１AKMCS方法４７

２.７.２CKM方法４８

２.７.３高效SVM分析方法５６

２.８混合不确定性分析方法６０

２.８.１基于模糊随机理论的混合不确定性分析方法６０

２.８.２基于证据理论的混合不确定性分析方法６６

２.９小结７０

参考文献７２

第３章不确定性优化设计方法７５

３.１概述７５

３.２经典嵌套方法７６

３.３高效解耦方法７７

３.４裕度量化解耦方法８０

３.５小结９２

参考文献９３

第４章飞行器总体不确定性分析与优化设计方法９５

４.１飞行器总体方案设计９５

４.１.１任务及性能要求９５

４.１.２总体参数９６

４.２飞行器不确定性识别与建模９９

４.３飞行器总体学科模型１００

４.３.１标准大气模型１００

４.３.２气动模型１０２

４.３.３动力模型１０２

４.３.４质量特性模型１０５

４.３.５轨迹规划模型１０７

４.４飞行器总体不确定性设计方法１１０

４.４.１不确定性优化数学模型１１０

４.４.２飞行器一体化分层优化策略１１３

４.４.３案例应用１１５

４.５小结１２５

参考文献１２６

第５章轨迹规划与制导不确定性分析与优化设计方法１２７

５.１轨迹规划不确定性建模与分析方法１２７

５.１.１多约束条件下的滑翔段轨迹模型１２９

５.１.２基于Gauss伪谱法与aPC的不确定性轨迹规划方法１３０

５.２基于不确定性的飞行器末制导初始参数优化设计方法１３５

５.２.１落角约束滑模变结构导引律１３５

５.２.２初始参数优化模型１３７

５.２.３高效全局优化１３９

５.２.４案例应用１４０

５.３基于不确定性的飞行安全区预示方法１４５

５.３.１轨迹规划模型１４６

５.３.２基于优化加点Kriging模型的安全区预示１４８

５.３.３案例应用１５０

５.４小结１５３

参考文献１５５

第６章姿控与分离不确定性分析与优化设计方法１５７

６.１姿控系统不确定性分析与优化设计方法１５７

６.１.１姿控设计原理１５８

６.１.２基于不确定性的频域设计１６３

６.１.３基于不确定性的控制力分析１６５

６.２级间分离不确定性建模与分析方法１６８

６.２.１级间分离动力学建模方法１６９

６.２.２不确定性分类与建模１７６

６.２.３级间分离仿真与灵敏度分析１７７

６.２.４级间分离不确定性分析１７９

６.３发射分离不确定性建模与分析方法１８２

６.３.１投放分离气动特性模型１８３

６.３.２投放分离动力学建模１９０

６.３.３投放分离最小间距１９３

６.３.４投放分离不确定性建模与分析１９４

６.４小结１９７

参考文献１９９

第７章热防护系统不确定性分析与优化设计方法２０２

７.１热防护系统设计原理２０２

７.１.１飞行器防热材料选型２０３

７.１.２热防护系统烧蚀机理２０３

７.１.３热防护系统烧蚀传热计算２０６

７.１.４考虑烧蚀的多层防热材料传热模型２１０

７.２热防护系统不确定性分析与优化设计２１３

７.２.１不确定性分类与建模２１４

７.２.２灵敏度分析２１５

７.２.３防热可靠性分析２１５

７.２.４热防护系统不确定性优化设计２１６

７.２.５案例应用２１６

７.３小结２２０

参考文献２２２

第８章总结与展望２２４

参考文献２２８

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内容简介

不确定性设计作为一种优选的飞行器设计思想理念，能够对各项不确定性因素进行全面分析与准确建模，通过面向不确定性的精细化设计，实现飞行器功能性能与可靠性、稳健性之间的综合权衡与优化。本书结合飞行器总体设计工程实际，全面系统地介绍了不确定性建模、不确定性分析、不确定性设计优化等经典的和近期新的技术方法，详细阐述了各方法的基本原理及适用范围。在此基础上，将理论创新和工程应用相结合，论述了不确定性技术方法应用于飞行器总体设计的实施途径，覆盖了飞行器研制中总体设计、轨迹规划、姿控系统设计、级间分离方案设计、发射分离方案设计、热防护系统设计等重要领域，给出了具体的实施步骤和应用案例。本书可作为高等院校飞行器设计相关专业研究生和高年级本科生的教学与科研参考书，也可供从事飞行器设计、工程优化设计等领域工程技术和科研人员参考使用。
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