[发明专利]一种民用运输类飞机飞行试验效费多目标优化方法

说明书

本发明提供了一种民用运输类飞机飞行试验效费多目标优化方法，通过计算试飞总时间、试飞总架次、计算试飞总周期和计算试飞总成本，将试飞总周期和试飞总成本作为民用运输类飞机飞行试验效费多目标优化的目标函数建立模型，建立民用运输类飞机飞行试验效费多目标优化的约束条件，采用NSGA‑II算法，对民用运输类飞机飞行试验效费多目标优化问题进行求解。本发明的有益效果在于利用民用运输类飞机飞行试验规划阶段较少的试飞任务信息，应用多目标优化方法对民用运输类飞机飞行试验效费优化问题进行求解，达到了缩短试飞周期、减少试飞成本的目的，能够为民用运输类飞机飞行试验工作提供参考。

技术领域

本发明涉及民用运输类飞机飞行试验领域，尤其是一种多目标的优化方法。

背景技术

民用运输类飞机在交付用户、投入运营之前，需要按照适航当局的适航要求进行一系列的飞行试验。飞行试验规划是对民机如何展开飞行试验而进行的计划规划工作。而飞行试验效费多目标优化就是在民用运输类飞机进行实际飞行试验前，利用有限的试飞任务信息，如试飞科目数量、试飞科目预估试验时间等，对飞行试验效费的目标进行预估，包括试飞总时间、试飞总架次、试飞总周期、试飞总成本。

现有的飞行试验效费优化方法大多数是针对任务单、试验点一级进行规划优化。这些方法主要存在以下问题：

1.现有的飞行试验效费优化方法往往在型号飞机首飞以后进行，没有在型号飞机研制初期，利用有限的试飞信息对飞行试验效费进行规划，直接导致了试飞周期的延长；

2.对于试飞总周期和试飞总成本等飞行试验效费内容的预估依靠人工经验，没有相关的数学模型进行分析计算。针对试飞总周期和试飞总成本这两个相互矛盾的目标，没有采用多目标优化的方法进行求解，因此飞行试验效费优化结果较差，导致试飞周期与试飞成本的增加。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种民用运输类飞机飞行试验效费多目标优化方法，为解决现有技术方法中缺乏相关的数学模型，只能依靠人工经验来进行飞行试验效费优化的不足，本发明提出的一种民用运输类飞机飞行试验效费多目标优化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)计算试飞总时间T_{试飞总时间}(单位：小时)；

试飞总时间表示试验机完成所有试飞科目所需的试验时间，计算公式为：

式中：x_i代表第i个试飞科目的预估试验时间，n表示共有n个试飞科目；

(2)计算试飞总架次N_{试飞总架次}(单位：架次)；

试飞总架次表示试验机完成所有试飞科目所需的飞行架次数，试飞总架次由试飞总时间T_{试飞总时间}和单架次试验时间t_{单架次试验时间}确定；计算公式为：

式中：单架次试验时间t_{单架次试验时间}代表试验机每架次试验时间的均值；

(3)计算试飞总周期T_{试飞总周期}(单位：天)，试飞总周期表示试验机完成所有试飞科目所需的周期，计算方法如下：

a.计算最后一架试验机投入试飞前已经进行的试飞周期T₁，计算公式为：

式中：N_{试验机数量}为参与试飞的试验机数量(单位：架)，t_j代表第j架试验机与第j+1架试验机的出厂间隔(单位：天)，j＝1,2,...,N_{试验机数量}-1；