弹道修正引信修正弹道视景仿真系统

针对在弹道修正引信研制过程中靶场试验成本高、周期长的不足，研制了弹道修正引信修正弹道视景仿真系统。该系统以火箭增程迫弹为研究背景，建立了火箭增程迫弹的6D弹道模型，利用蒙特卡洛法在引起弹丸落点散布的误差源上加上随机误差，运用龙格．库塔法不断解算弹道，再由基于STK的视景仿真子系统形象地给出弹丸飞行过程。结果表明，该系统仿真结果能较好地和实际靶场试验结果吻合，又能形象逼真地显示弹丸飞行过程。     

脉冲直接力控制简易制导弹药命中精度研究

研究了基于弹体捷联激光四象限探测器体制下,利用脉冲力进行质心控制的弹道修正技术.通过外弹道模型的建立和数值仿真,研究了弹丸落角、脉冲发动机作用位置偏离质心距离、脉冲发动机工作宽度和总冲散布等因素对于弹道修正精度的影响,对比得出了影响弹丸修正精度的主要因素,为工程实现提供理论支持.     

鸭式布局双旋弹建模及弹道重构

建立了一种新型旋转弹丸的7自由度弹道模型,根据该模型对弹丸的弹道特性进行了数值分析,并利用无迹卡尔曼滤波算法对双旋弹的弹道进行重构和滤波,使弹载设备的测量信息更加精确,为制导系统提供更加精确、可靠的测量数据。通过数值仿真的表明:双旋弹和传统旋转弹的主要区别是在其弹轴方向上增加了一个自由度,弹丸前体低速旋转甚至静止不动以提高弹载控制系统的控制精度,后体高速旋转保持其陀螺稳定性。通过无迹卡尔曼滤波算法进行弹道重构能够有效地提高测量数据的精度,消除测量误差,得到较为准确的测量数据。     

CCD与MEMS组合测量弹丸落点偏差的方法

弹丸落点偏差可作为弹道末段修正的参照量,为制定修正策略提供依据.利用图像匹配技术和MEMS技术,根据目标在图像导引头CCD上的成像坐标,测量弹目相对方位,进而建立了估测弹丸落点与目标偏差的数学模型,并进行了四自由度弹道仿真验证.仿真计算结果表明,该方法能够较准确的测量弹丸落点与目标偏差,CCD与MEMS的测量误差是测量弹丸落点偏差精度的决定因素.     

一种利用弹体轴向加速度测量值解算弹道的方法

提出了一种可用于弹道修正弹药弹道预测,利用弹体轴向加速度测量值结合2-d质点弹道方程进行弹道解算的方法.根据2-D质点弹道模型,分析了弹体轴向加速度与弹丸速度变化率之间的关系.建立了利用弹体轴向加速度测量值进行弹道解算的数学模型.利用靶场试验数据对这种方法进行了验证,解算弹道诸元与实测值基本吻合.最后分析了弹体轴向加速度测量误差对弹道解算精度的影响,发现加速度传感器零位偏置误差对解算精度影响显著.     

高炮弹道仿真的研究

高炮弹道仿真是高炮射击过程仿真的基础。本文论述了高炮弹道仿真的方法,提出了以弹丸质心运动微分方程组为模型,采用平均弹道系数与误差拟合修正结合的弹道仿真计算方法。该方法具有精度稳定性好,编程算法简洁的特点。本文给出了57毫米高炮的弹道仿真实例,该方法的基本原理也可推广到其他口径高炮的弹道仿真。     

喷孔前置式膨胀波枪炮发射过程数值仿真与分析

喷孔前置式膨胀渡枪炮是一种结合了喷气反推式低后坐力枪炮和膨胀波火炮性能优点的新型低后坐力武器.提出了其发射过程的四阶段物理模型,运用准一维准两相流理论建立了其内弹道过程的动力学模型,针对其特殊的减后坐组件结构提出了身管--反作用导气管双流场耦合计算的边界务件和计算方法,以14.5mm喷孔前置式膨胀波弹道枪为例进行了数值仿真,并将仿真结果与普通14.5mm机枪的内弹道过程进行了对比.结果表明,在结构参数匹配合理的情况下14.5mm喷孔前置式膨胀波弹道枪能在不减小弹丸初速的前提下减少40.56%的后坐动量.     

非常规炮弹阻力系数与攻角辨识方法研究

提出了利用韦布尔雷达测量的速度及弹道参数来辨识非常规弹丸飞行的阻力系数和攻角的方法。采用多段样条方法提取阻力系数,可以保证阻力曲线的一阶连续性,且能准确地辨识出从亚音速到超音速下的阻力系数。将辨识得到的阻力系数与吹风得到的阻力系数进行对比,从而验证了该方法的正确性。根据建立的弹丸飞行运动学方程,推导出攻角与弹丸物理参数、气动力参数及飞行参数的关系,并根据雷达测试数据辨识了弹丸飞行的不同阶段攻角随时间的变化规律。结果表明利用雷达数据对非常规弹丸飞行的阻力系数与攻角进行辨识的方法是可行的。     

用基于rao-Wilton-glisson基函数的矩量法分析线天线

针对常用的线电流模型在对直径/波长比较大以及横截面形状复杂的线天线的矩量法分析中的缺点,运用基于面电流模型的RWG(rao wilton glisson)基函数的矩量法对几种典型截面形状的线天线进行分析。线天线的截面可以是任何形状,既可以是空心管也可以是实心柱。文中还介绍了运用数学映射进行网格剖分的方法并通过数值计算对高斯曲线振子以及实心和空心七元Yagi Uda天线在不同直径和横截面形状情况下的增益和输入阻抗进行了分析。数值结果表明,在天线直径较大的情况下,天线的输入阻抗和增益与横截面形状的关系较大,并且空心与实心的差别也较大。     

舰炮曲射弹道的火控解算模型及其仿真研究

舰炮只采用低伸弹道存在缺陷，而同时采用曲射弹道可弥补其不足。从舰炮武器系统的作战需求论述了采用曲射弹道的必要性，同时建立了解弹道方程求解舰炮射击诸元的数学模型、求解弹丸飞行时间和快速迭代解命中模型、利用最小二乘方法进行弹道气象条件误差源辩识分离模型等的综合火控解算模型。通过仿真验证了模型的可行性。     

图像自寻的火箭弹侵彻航母仿真分析

图像自寻的火箭弹侵彻航母效果是其作战使用的重要依据。根据弹丸与航母特性构建其几何等效模型与仿真模型,并运用LS- DYNA进行数值仿真;通过对仿真结果的破坏形貌与贯穿极限速度进行验证,表明模型符合实际;利用所建模型进行了不同条件下的侵彻仿真,并根据弹丸的加速度极值分析了其整体受力过载情况,通过对采集的部分关键点进行分析,获取了弹丸局部应力应变情况及其对飞行甲板和舰岛防护板的破坏效果。结果表明,火箭弹对飞行甲板的侵彻性能较好,但对舰岛侵彻效果有限。     

火箭弹在定向管内碰撞运动的仿真研究

建立了火箭弹在定向管内运动的碰撞模型,并分析了火箭弹在管内运动的受载情况,在此基础上,对火箭弹在管内的碰撞运动过程进行建模和仿真计算,得出其运动规律。质量偏心、推力偏心和弹管间隙是影响火箭弹在管内碰撞作用和初始扰动参数值的主要因素,在考虑上述因素存在情况下,对火箭弹的碰撞运动进行仿真计算,得出一些有益结论。仿真研究为某火箭炮发射动力学分析和射击精度提高打下基础,为火箭弹和定向管的结构优化设计与制作提供参考和借鉴。     

基于子结构法的某多管火箭炮频率特性分析

根据虚功原理,推导了子结构方法的动力学模型。采用实体单元建立了某多管火箭炮的子结构模型。计算了某多管火箭炮在不同俯仰角和装弹数量情况下的固有振动频率,得到了低阶固有频率与俯仰角的关系及低阶固有频率与火箭弹数量的关系。结果表明采用该方法计算频率,能减小计算模型,缩短计算时间。     

某火炮弹丸发射强度仿真分析

以非线性瞬态动力学理论为基础,并以测试材料参数及膛压曲线为依据,建立了某高速弹丸发射过程中的力学仿真模型;应用数值仿真分析方法,对该模型进行了发射强度仿真和分析,得到了某高速弹丸在发射过程不同时刻的强度参数结果,计算结果与实弹实验结果基本吻合.结果表明,所涉及内容及方法可以为今后该弹丸的改进及同类弹丸发射强度研究工作提供了理论参考与依据.     

平台式相控阵导引头视线角速率提取技术研究

针对全捷联相控阵雷达导引头隔离度（disturbance rejection rate, DRR）正反馈失稳风险,提出了一种将相控阵安装在平台框架用于隔离弹体干扰的新思路。通过对相控阵和平台模型进行简化,利用空间角度关系及平台随动特性,构建4种适用于平台式相控阵雷达导引头视线角速率提取的方案,选取不同的〖JP2〗制导信号输出点,分别研究方案的隔离特性及制导信号跟踪能力。研究结果表明,4种方案均能有效规避DRR干扰影响,其中平台随动能提高制导信号的提取精度,雷达测角输出点优于平台角速率陀螺输出点,并具备跟踪高频信号的能力。     

高超声速制导炮弹终端滑模控制

针对高超声速制导炮弹的动力学耦合与非线性控制问题,设计一种基于反馈线性化的终端滑模控制器。首先,兼顾控制系统设计的简便性要求与高超声速制导炮弹的强非线性特点,建立非线性控制模型。然后,对模型中动力学耦合问题,根据微分几何理论对其进行反馈线性化,实现俯仰通道与偏航通道的解耦。最后,对两通道分别设计终端滑模控制器,且控制器有限时间收敛。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速稳定的追踪指令信号,且在外界干扰与参数摄动的情况下依然具有良好的鲁棒性。     

钢靶运动对弹丸侵彻效应影响的仿真研究

为了研究靶板侧向运动对弹丸正侵彻效应的影响,运用ANSYS/LS-DYNA模拟在不同攻角条件下弹丸对不同运动速度靶板的正侵彻效应。计算结果表明:无攻角条件下,当靶板侧向运动时,弹丸的剩余速度小于侵彻静止靶板时的剩余速度,有攻角时则相反;靶板运动速度对弹丸侵彻姿态影响比较明显,且弹轴与初始位置的最大偏转角随弹靶X方向的速度之差的增加而增加。本研究揭示了侵彻运动靶过程中弹丸侵彻姿态、速度等的变化规律,可为打击运动目标的有关弹药设计提供参考。     

五次B-B曲面片构造G1连续曲面重构方法

提出了用五次B-B曲面片构造整体G1连续曲面的计算方法。从G1连续曲面的充分条件推导了控制点的计算方法,并从方向导数的定义出发,通过最小二乘方法拟合已知点处的双变量函数,直接计算已知点的一阶,二阶方向导数来得到控制点的计算公式;分别对曲面片的内部和边界两种情况作了推导;这种方法在保证精度的情况下计算量较之六次B-B曲面片有较大的减少。