基于电磁推射的火箭参数优化方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及飞行器弹道设计，特别是涉及一种基于电磁推射的火箭参数优化方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、电磁弹射发射与传统发射方式相比，区别在于火箭脱离导轨瞬间具有初速，可以显著增加运载火箭的运载能力。为将上百吨的运载火箭加速至指定速度，布置的导轨装置相当庞大，导轨一旦布置完成便不会发生变动，这意味着火箭脱离导轨瞬间的初速不可变更，这也为火箭顺利进入目标倾角轨道带来一定问题(例如火箭改变飞行方向时需要消耗大量的推进剂等)，无法达到预期发射效果。因此，有必要对基于电磁弹射发射的火箭推射参数进行优化。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于电磁推射的火箭参数优化方法、装置、设备及介质，可以对基于电磁推射的火箭推射参数(推射仰角和推射方位角)进行优化，通过该优化后的参数进行火箭发射，可使得火箭发射过程中法向过载处于预设范围内且同时保证火箭具有较好的运载能力，进而达到预期发射效果。

2、第一方面，本技术提供了一种基于电磁推射的火箭参数优化方法，包括：

3、确定待优化的至少一个参数组合，单个所述参数组合中包括火箭推射时的推射仰角和推射方位角；

4、根据各个所述参数组合中的所述推射仰角和所述推射方位角，确定所述火箭分别在各个所述参数组合下进入目标倾角轨道时的综合运载能力和综合法向过载；

5、根据所述综合运载能力、所述综合法向过载以及多目标遗传算法，获得符合预设要求的目标参数组合，所述目标参数组合中包括优化后的参数。

6、可选地，所述至少一个参数组合包括第一参数组合，所述第一参数组合中包括第一推射仰角和第一推射方位角；所述根据各个所述参数组合中的所述推射仰角和所述推射方位角，确定所述火箭分别在各个所述参数组合下进入目标倾角轨道时的综合运载能力和综合法向过载，包括：

7、获取所述火箭在所述目标倾角轨道下的最大运载能力；

8、根据所述第一推射仰角和所述第一推射方位角，确定所述火箭进入所述目标倾角轨道时的运载能力和最大法向过载；

9、根据所述最大运载能力和所述运载能力，确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合运载能力；

10、根据所述最大法向过载，确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合法向过载。

11、可选地，所述根据所述最大运载能力和所述运载能力，确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合运载能力，包括：

12、通过第一目标函数确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合运载能力，所述第一目标函数为其中，其中，f(1)表示所述综合运载能力，εi表示第i条目标倾角轨道的权重系数，pmaxi表示所述火箭在进入第i条目标倾角轨道时的最大运载能力，pi表示所述火箭在所述第一推射仰角和所述第一推射方位角下进入第i条目标倾角轨道时的运载能力，n表示所述目标倾角轨道的数量。可选地，所述根据所述最大法向过载，确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合法向过载，包括：

13、通过第二目标函数确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合法向过载，所述第二目标函数为其中，f(2)表示所述综合法向过载，nyzi表示所述火箭在所述第一推射仰角和所述第一推射方位角下进入第i条目标倾角轨道时的最大法向过载，nyzlimit表示所述最大法向过载的极限值，n表示所述目标倾角轨道的数量。

14、可选地，根据所述综合运载能力、所述综合法向过载以及多目标遗传算法，获得符合预设要求的目标参数组合，包括：

15、根据所述综合运载能力和所述综合法向过载，对所述至少一个参数组合进行非支配排序，获得层级由低到高排列的多个集合，每个所述集合中包括至少一个所述参数组合；

16、根据所述综合运载能力和所述综合法向过载，确定多个所述集合中每个所述参数组合对应的拥挤度；

17、根据各个所述参数组合对应的拥挤度和所属集合的层级，对所述至少一个参数组合执行预设操作，所述预设操作包括：选择、交叉、变异、合并以及修剪；

18、重复上述步骤，直至满足预设停止条件；

19、将满足所述预设停止条件时，所述层级最低的集合中的各个参数组合确定为所述目标参数组合。

20、可选地，所述至少一个参数组合中包括任意不同的第二参数组合和第三参数组合，各个所述参数组合具有支配量和支配集合，所述第二参数组合的支配量表示支配所述第二参数组合的其它参数组合的数量，所述第二参数组合的支配集合表示所述第二参数组合支配的其它参数组合所组成的集合；若所述第二参数组合对应的综合运载能力优于所述第三参数组合对应的综合运载能力，和/或，所述第二参数组合对应的综合法向过载优于所述第三参数组合对应的综合法向过载，表示所述第二参数组合支配所述第三参数组合；

21、所述根据所述综合运载能力和所述综合法向过载，对所述至少一个参数组合进行非支配排序，包括：

22、根据所述综合运载能力和所述综合法向过载，确定各个所述参数组合对应的所述支配量和所述支配集合；

23、根据各个所述参数组合对应的所述支配量和所述支配集合，对所述至少一个参数组合进行非支配排序。

24、可选地，所述多个集合中包括第一集合，所述根据所述综合运载能力和所述综合法向过载，确定多个所述集合中各个所述参数组合对应的拥挤度，包括：

25、根据所述第一集合中各个所述参数组合对应的综合运载能力和综合法向过载，确定所述第一集合中各个所述参数组合在所述第一集合对应的直角坐标图中的位置，所述直角坐标图的横坐标表示所述综合运载能力，所述直角坐标图的纵坐标表示所述综合法向过载；

26、根据各个所述参数组合在所述直角坐标图中的位置，确定所述第一集合中各个所述参数组合对应的相邻参数组合；

27、根据所述相邻参数组合，确定所述第一集合中各个所述参数组合对应的拥挤度。

28、第二方面，本技术提供了一种基于电磁推射的火箭参数优化装置，包括：

29、第一确定模块，用于确定待优化的至少一个参数组合，单个所述参数组合中包括火箭推射时的推射仰角和推射方位角；

30、第二确定模块，用于根据各个所述参数组合中的所述推射仰角和所述推射方位角，确定所述火箭分别在各个所述参数组合下进入目标倾角轨道时的综合运载能力和综合法向过载；

31、第三确定模块，用于，用于根据所述综合运载能力、所述综合法向过载以及多目标遗传算法，在所述至少一个参数组合中确定出符合预设要求的目标参数组合，所述目标参数组合中包括优化后的参数。

32、可选地，所述至少一个参数组合包括第一参数组合，所述第一参数组合中包括第一推射仰角和第一推射方位角；所述第二确定模块包括：

33、获取子模块，用于获取所述火箭在所述目标倾角轨道下的最大运载能力；

34、第一确定子模块，用于根据所述第一推射仰角和所述第一推射方位角，确定所述火箭进入所述目标倾角轨道时的运载能力和最大法向过载；

35、第二确定子模块，用于根据所述最大运载能力和所述运载能力，确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合运载能力；

36、第三确定子模块，用于根据所述最大法向过载，确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合法向过载。

37、可选地，所述第二确定子模块包括：

38、第四确定子模块，用于通过第一目标函数确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合运载能力，所述第一目标函数为其中，f(1)表示所述综合运载能力，εi表示第i条目标倾角轨道的权重系数，pmaxi表示所述火箭在进入第i条目标倾角轨道时的最大运载能力，pi表示所述火箭在所述第一推射仰角和所述第一推射方位角下进入第i条目标倾角轨道时的运载能力，n表示所述目标倾角轨道的数量。

39、可选地，所述第三确定子模块包括：

40、第五确定子模块，用于通过第二目标函数确定所述火箭在所述第一参数组合下进入所述目标倾角轨道时的综合法向过载，所述第二目标函数为其中，f(2)表示所述综合法向过载，nyzi表示所述火箭在所述第一推射仰角和所述第一推射方位角下进入第i条目标倾角轨道时的最大法向过载，nyzlimit表示所述最大法向过载的极限值，n表示所述目标倾角轨道的数量。

41、可选地，所述第三确定模块包括：

42、第一排序子模块，用于根据所述综合运载能力和所述综合法向过载，对所述至少一个参数组合进行非支配排序，获得层级由低到高排列的多个集合，每个所述集合中包括至少一个所述参数组合；

43、第六确定子模块，用于根据所述综合运载能力和所述综合法向过载，确定多个所述集合中每个所述参数组合对应的拥挤度；

44、操作子模块，用于根据各个所述参数组合对应的拥挤度和所属集合的层级，对所述至少一个参数组合执行预设操作，所述预设操作包括：选择、交叉、变异、合并以及修剪；

45、执行子模块，用于重复上述步骤，直至满足预设停止条件；

46、第七确定子模块，用于将满足所述预设停止条件时，所述层级最低的集合中的各个参数组合确定为所述目标参数组合。

47、可选地，所述至少一个参数组合中包括任意不同的第二参数组合和第三参数组合，各个所述参数组合具有支配量和支配集合，所述第二参数组合的支配量表示支配所述第二参数组合的其它参数组合的数量，所述第二参数组合的支配集合表示所述第二参数组合支配的其它参数组合所组成的集合；若所述第二参数组合对应的综合运载能力优于所述第三参数组合对应的综合运载能力，和/或，所述第二参数组合对应的综合法向过载优于所述第三参数组合对应的综合法向过载，表示所述第二参数组合支配所述第三参数组合；所述第一排序子模块包括：

48、第八确定子模块，用于根据所述综合运载能力和所述综合法向过载，确定各个所述参数组合对应的所述支配量和所述支配集合；

49、第二排序子模块，用于根据各个所述参数组合对应的所述支配量和所述支配集合，对所述至少一个参数组合进行非支配排序。

50、可选地，所述多个集合中包括第一集合，所述第六确定子模块包括：

51、第九确定子模块，用于根据所述第一集合中各个所述参数组合对应的综合运载能力和综合法向过载，确定所述第一集合中各个所述参数组合在所述第一集合对应的直角坐标图中的位置，所述直角坐标图的横坐标表示所述综合运载能力，所述直角坐标图的纵坐标表示所述综合法向过载；

52、第十确定子模块，用于根据各个所述参数组合在所述直角坐标图中的位置，确定所述第一集合中各个所述参数组合对应的相邻参数组合；

53、第十一确定子模块，用于根据所述相邻参数组合，确定所述第一集合中各个所述参数组合对应的拥挤度。

54、第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括：

55、处理器；

56、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

57、其中，所述处理器被配置为执行以实现如本技术第一方面所述的一种基于电磁推射的火箭参数优化方法。

58、第四方面，本技术提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行实现如本技术第一方面所述的一种基于电磁推射的火箭参数优化方法。

59、实施本技术的基于电磁推射的火箭参数优化方法，首先确定待优化的至少一个参数组合，单个参数组合中包括火箭推射时的推射仰角和推射方位角；接着根据各个参数组合中的推射仰角和推射方位角确定火箭分别在各个参数组合下进入目标倾角轨道时的综合运载能力和综合法向过载；最后根据综合运载能力、综合法向过载以及多目标遗传算法，获得符合预设要求的目标参数组合，目标参数组合中包括优化后的参数。通过本技术可以对基于电磁推射的火箭推射参数(推射仰角和推射方位角)进行优化，通过该优化后的参数进行火箭发射，可使得火箭发射过程中法向过载处于预设范围内且同时保证火箭具有较好的运载能力，进而达到预期发射效果。