战术弹道导弹再入段机动突防仿真研究

研究了战术弹道导弹 ( TBM)再入段采用机动突防方式时攻防对抗的有关问题。通过构建攻防对抗仿真系统 ,较为系统地研究和探讨了 TBM再入点参数对其突防能力的影响和防御系统如何提高拦截效率的技术途径。     

基于多影响因素的反导拦截区域仿真

针对传统的反导防御系统拦截区域算法考虑因素单一,难以满足导弹攻防对抗对反导防御系统精确描述的需求,对拦截区域的主要影响因素进行了分析总结,提出并建立了一种考虑多影响因素(包括拦截武器最大拦截距离、多功能雷达方位角及探测角)的毁伤目标拦截区域计算模型。采用该模型对不同部署阵地和雷达探测角下的反导防御系统拦截区域求解,并给出仿真实例。结果表明,在一定条件下拦截区域面积随拦截武器系统最大拦截距离、多功能雷达方位角和探测角的增大而增大。该模型能够更加精确地计算出反导拦截区域的特性参数,可供导弹攻防对抗中防御方模型设计和参数设置引用与参考。     

战区反导拦截效率模型研究

针对拦截战术弹道导弹的问题，建立了情报预警系统和防空导弹拦截系统的排队论模型，给出了反导作战拦截效率的计算模型，并讨论了提高反导拦截效率的对策与方法。     

击剑裁判器参数修改后对花剑运动员攻防对抗能力的影响

运用文献资料法、专家访谈法、数据统计方法对击剑裁判器参数修改后对花剑比赛中运动员攻防对抗能力的影响进行分析和研究,并以如何提高花剑运动员攻防对抗能力为切入点,提出提高攻防对抗能力大训练对策。结果表明,裁判器参数的修改对运动员在攻防对抗能力方面提出更高的要求,其对技术和战术要求更加细腻和复杂,在训练中可运用双人练习法、有效距离练习法、剑感练习法、个别课练习法、战术练习法等方法提高运动员的攻防对抗能力。     

基于弹道形成的空基助推段反导拦截弹制导律设计

围绕空基助推段反导作战拦截弹制导问题,建立了空基动能拦截弹的时间最优控制模型。结合空基助推段反导作战任务的特殊性探讨了模型的边界条件和容许控制问题;提出了基于虚拟弧的拦截弹可行轨迹确定方法;进一步选取拦截弹飞行时间最小、拦截弹飞行距离最短和命中点拦截弹与目标弹道导弹的拦截角度最大为性能指标,给出了弹道形成制导律的计算方法;通过案例仿真验证了模型及算法的有效性。     

反舰导弹冲淡式电子干扰模型研究

冲淡式电子干扰是应对反舰导弹的常用电子干扰手段,基于冲淡式干扰的基本原理建立了反舰导弹的冲淡式电子干扰模型,分析并计算了各种不同攻防对策下的冲淡式干扰的效果及其变化趋势,在此基础上讨论了对抗双方在冲淡式电子对抗中的最优对策,包括战术对策和装备策划对策,为冲淡式电子干扰攻防实践提供了一定的理论依据。     

反舰导弹冲淡式电子干扰模型研究

冲淡式电子干扰是应对反舰导弹的常用电子干扰手段,基于冲淡式干扰的基本原理建立了反舰导弹的冲淡式电子干扰模型,分析并计算了各种不同攻防对策下的冲淡式干扰的效果及其变化趋势,在此基础上讨论了对抗双方在冲淡式电子对抗中的最优对策,包括战术对策和装备策划对策,为冲淡式电子干扰攻防实践提供了一定的理论依据.     

三体对抗中的自适应协同突防策略

针对三体对抗中由目标飞行器释放的弱机动防御弹难以精确打击高机动来袭拦截弹的问题,提出了一种目标-防御弹的自适应协同突防制导策略。首先,根据已知的拦截弹的制导策略和运动信息,以最小化脱靶量和控制代价为目标,通过系统降阶,利用最优控制理论设计了目标-防御弹的最优协同制导律。接着,考虑实际攻防对抗中拦截弹制导策略未知的情况,采用基于平方根容积卡尔曼滤波的多模型自适应滤波器估计拦截弹的制导策略和运动信息,利用模型概率对各模型的最优协同制导律进行混合输出,得到自适应协同突防制导律。仿真结果表明:最优协同制导律能让目标飞行器协助防御弹在不具备机动能力优势的情况下成功打击拦截弹,且脱靶量小于0.1m;自适应协同制导律能够准确地估计拦截弹的运动状态,并使得防御弹在目标飞行器配合下以较小的控制代价精确地打击拦截弹,脱靶量有97%的概率落入小于0.765m范围内。     

空射反导中末制导交接约束与末制导技术指标初步研究

本文根据空射反导导弹拦截助推/上升段战术弹道导弹作战特点,提出了空射反导导弹拦截过程的初步设想,通过碰撞三角形分析阐述了空射反导的末制导占位要求。针对某典型战术弹道导弹,建立了制导系统分析模型,通过数字仿真,进行了中末制导交接条件约束分析和末制导系统指标要求分析。     

三体对抗策略的预警机主动防御最优协同制导算法

针对预警机机动能力有限,在空战中易受到敌方先进导弹的“瞄准斩首”威胁的作战情况,研究由预警机或者护航机发射防御导弹以对抗来袭导弹,并在战场感知、信息共享、战术协同的条件下,预警机进行规避动作的主动防御方法设计。充分利用最优控制理论,在研究推导二维平面下目标飞机、防御导弹、目标导弹组成的三体攻防对抗问题中最优协同制导算法的基础上,通过三维空间主动防御过程的二维投影的方法,将三维主动防御制导律设计问题转化为两个相互约束的二维平面制导律(水平面和垂直面)设计问题,实现了协同制导律从二维向三维的扩展。仿真结果表明,相对于传统的拦截制导算法,所提出的制导算法不仅满足所需的拦截精度,而且具有较小的拦截过载,具有一定的优越性。     

弹道式导弹最大射程优化研究

射程是弹道式导弹的重要性能指标。在给定导弹总体参数的情况下,使其射程达到最大。针对弹道式导弹整个飞行弹道的多种约束要求,建立了弹道最大射程优化的数学模型,在MATLAB/SIMULINK环境中,建立相应的仿真模型。对某型二级弹道式导弹进行了最大射程弹道优化,并将得到的最大射程弹道与原弹道进行了比较分析。仿真结果表明,给出的方法是通用的、可行的。     

一个用于战区反导的决策仿真模型

基于运筹理论和战区反导作战决策仿真需求 ,提出了战区反导决策仿真的概念和方法 ,建立了战区反导决策仿真模型 .     

动能拦截器对子母弹头毁伤行为数值模拟

采用数值模拟方法对直接碰撞动能拦截器毁伤子母式化学有效载荷行为进行了数值模拟.结果表明,子母式化学有效载荷毁伤效果显著受碰撞位置和碰撞角影响,碰撞位置为弹头几何中心或两层子弹分界面时,子弹毁伤率明显提高.碰撞角存在最佳范围,且随碰撞位置的不同而变化.撞击子母弹前部,小角度情况下毁伤效果较好,而中部和后部,则在垂直撞击情况下毁伤效果较好.基于数值模拟结果,获得了碰撞角和碰撞部位对毁伤效果的影响规律,为中段动能反导毁伤评估、选择合理的拦截方式和动能拦截优化设计提供了依据.      

基于改进GM(1,1)模型的弹道导弹位置信息预测

针对弹道导弹速度快、雷达反射截面积小,预警雷达很难全程跟踪预警的问题,提出了使用改进的GM(1,1)模型对其位置信息进行预测。从初始序列光滑度、背景值构造方式和初始条件3方面进行综合改进,建立了新的改进模型,明确了建模步骤。仿真结果表明,改进后的模型比传统GM(1,1)模型适用范围更广,精度更高,可以用于弹道导弹的位置信息预测。     

结构参数耦合特性下的燃气弹射内弹道性能预示

现有文献分析结构参数对内弹道性能影响主要基于单一变量法,未从全局考虑参数的耦合特性。建立了从内弹道反向设计方程到正向计算方程的一体化模型,考虑结构参数耦合关系,提出了内弹道设计方程的修正方法,分析了以空间尺寸和时间2个维度为基准的内弹道性能变化规律。仿真结果表明:设计方程推导中的简化造成了较大的截断误差,对理想喉部截面积具有放大作用,且随着低压室直径的增加,放大作用越明显;在设计的出筒速度、高压室工作压强下,低压室直径和高度越小,喉部截面积越小,导弹受到的冲击荷载越大,出筒时间越短;通过选择合理的低压室尺寸能使低压室最大压强和导弹最大加速度任意可调。     

弹道导弹防御的交战程序组设计

针对一体化的弹道导弹防御问题,提出了有效进行弹道导弹防御的按程序自动交战原则的交战程序组设计方法。根据一体化的多层弹道导弹防御系统构成,提出了弹道导弹防御交战程序组的概念,设计了实现弹道导弹全程拦截的助推段、中段和末段交战的交战程序组,规划了交战程序组的信息时序。交战程序组的设计对于弹道导弹防御系统的筹划和建设以及系统的作战运用将具有重要的作用。     

一种混合仿生算法在弹道优化中的应用

针对导弹滑翔段弹道优化问题,考虑人工鱼群算法局部搜索不精确、微粒群优化算法易发生过早收敛等问题,提出一种新的人工鱼群与粒子群混合优化算法。算法的主要策略是在人工鱼群算法的基础上,将人工鱼群优化算法中的觅食行为变为粒子群在感知范围内进行小范围寻优,在人工鱼群算法的最后,再利用粒子群进行精确寻优。以导弹飞行中的吸热量为优化目标,运用此算法设计得出了导弹滑翔段的优化弹道。     

新一代近距格斗空空导弹机动能力分析

格斗空空导弹的机动能力是全弹设计的核心,是总体设计时需解决的关键问题.首先建立了导弹的动力学模型、运动学模型、推力矢量模型、目标运动模型,通过典型弹道的仿真,确定了导弹的机动能力,即导弹的最大转弯角速率和最大过载值,为导弹总体设计提供依据.     

弹道导弹的ISAR回波模拟

提出了一种基于FPGA通用雷达回波模拟器系统,并利用该回波模拟器产生弹道导弹的ISAR回波信号源.首先建立基于解线频调(去斜)技术的弹道导弹ISAR回波信号模型,产生弹道导弹的ISAR回波仿真数据;进而利用所开发的回波模拟器产生弹道导弹的ISAR回波模拟信号并对该信号进行采样和处理,获得了与Matlab仿真数据成像一致的结果.实验结果表明:模拟器能够精确有效地模拟和产生弹道导弹回波信号,该模拟器具有可扩展性、可升级和可编程性.