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我们建议将概念阶段的飞机设计问题制定为几何规划 (GP),这是一种特殊类型的凸优化问题。凸优化的最新进展与飞机设计中通常使用的一般非线性优化方法相比具有显著优势。现代 GP 求解器速度极快,即使在大型问题上也是如此,不需要初始猜测或调整求解器参数,并保证全局最优解。这些好处是有代价的:所有目标和约束函数 - 描述飞机设计关系的数学模型 - 都必须在 GP 的受限函数形式内表达。也许令人惊讶的是,这种受限的函数形式集一次又一次地出现在流行的基于物理的飞机系统模型中。此外,我们表明,对于无法通过代数操作转换为 GP 所需形式的各种模型,我们通常可以拟合紧凑的 GP 模型,这些模型可以准确近似原始模型。GP 解决方法的速度和可靠性使其成为解决概念阶段飞机设计问题的一种有前途的方法。

飞机设计优化的几何规划

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