垂直发射武器与舰炮武器火力交叉的判断

针对现代水面舰艇舰载武器的发展趋势以及垂直发射武器的外弹道散布特性,研究解决垂直发射武器系统与舰炮武器系统之间火力交叉的判断求解问题。描述了垂直发射武器弹道散布体模型。在导弹的垂直上升段借鉴舰炮武器火力交叉判断模型进行判断;在转弯段利用迭代法求解理想弹道与舰炮瞄准轴线最短距离,并判断是否发生火力交叉。     

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.     

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。     

基于速度预测的防空导弹中制导末段协同弹道规划方法

针对防空导弹中制导末段协同探测时间、空间、速度和角度的一致性弹道规划问题，提出一种基于速度预测的协同弹道规划方法。考虑攻角、弹道、气动间的相互耦合和拦截弹被动减速特性，借助半解析预测方法精准预报速度变化，将需用过载转化为升力系数约束，减少需处理的约束数量；在此基础上，通过弹道整形变量将多弹协同规划问题转化为非线性优化问题，解析生成参考轨迹，预报需用/可用过载；综合改进粒子群优化算法，采用自适应惯性权重和无效粒子再利用策略，提高粒子利用率的同时提升种群脱离局部最优解的概率，克服飞行散布和弹道偏差，快速规划满足终端时、空、角一致性约束的中制导协同弹道。数学仿真验证了中制导末段多约束协同弹道规划算法的有效性。     

雷达威胁源最优规避弹道的决策算法与仿真

针对存在雷达威胁源的飞行环境,研究了受限于战术导弹飞行特性的自主规避策略与决策算法。由于变分法能够有效处理飞行特性约束条件,并能给出规避弹道的解析解,深入分析了规避单部探测雷达的变分解法;提出规避策略解空间的概念,基于贝叶斯决策的动态规划方法,确定规避弹道的拓扑结构,进而基于变分思路,求解拓扑网络各结点间的优化弹道,实现在解空间约束下的多个雷达威胁源的全局最优规避问题;给出了不同雷达威胁源分布情况下的计算机仿真。     

多约束条件下非连续助推弹道方案设计与优化

研究了考虑动压、过载、控制量以及终端状态等多约束条件下的非连续助推弹道方案设计与优化问题。首先,结合最优控制理论,推导了脉冲作用期间的飞行程序;然后,在综合考虑弹道约束条件的基础上,合理设计非连续助推弹道方案;最后,针对经典粒子群算法收敛速度慢、易陷入局部最优解的缺点,采取了惯性权重自适应变化及扰动策略,以适应复杂弹道优化问题。仿真算例及结果表明,设计的非连续助推弹道方案能够满足各项约束,改进的粒子群算法能有效解决多约束下非连续助推弹道优化问题,优化方案的射程比原方案提高了6.69%,比连续助推弹道提高了14.09%,优势较明显。     

舰炮对岸区域射击最优表尺分配模型研究

舰炮对岸射击问题需要求取表尺梯次差及射击弹丸数量,区域射击方法能够优化求解这些参数。给出舰炮对岸射击毁伤概率模型,引入中间函数通过变分求解最优中间函数,进而提出表尺梯次差求解方法。根据预定毁伤概率要求,构建迭代模型,给出基于预定毁伤概率的射击弹丸数量求解方法。通过数值求解得到典型题设下的表尺梯次差及射击弹丸数量,并与现有方法进行了对比分析。分析结果表明,方法能够给出满足预定毁伤概率要求的舰炮对岸射击方案,与现有方法相比,模型精确性和优化程度更高。同时,在无法确定目标分布特性时,可以假设目标服从均匀分布并进行舰炮对岸射击方案求解,虽然会增加射击弹丸数量消耗,但是可以保证毁伤概率达到预定要求。     

基于Simulink的鱼雷自动调整提前角导引弹道仿真

为解决鱼雷武器导引弹道的仿真中采用VC、Delphi等高级语言编程工作量大,调试、修改繁琐的问题,针对某型采用自动调整提前角导引弹道的鱼雷,提出了基于Simulink的鱼雷导引弹道仿真解决方案,建立了该型鱼雷导引弹道数学模型,设计了鱼雷导引弹道Simulink仿真模型,并通过该模型对该型鱼雷的导引弹道进行了仿真,给出了仿真结果,绘制了仿真曲线;通过仿真表明,采用Simulink仿真方法使动态系统的仿真变得容易、直观、迅捷,此系统建模与仿真方法,也对其它类似系统的弹道或导引方法仿真具有一定的参考价值.     

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。     

速度欺骗干扰对反舰PD导引头的相干视频仿真

现有的末制导雷达电子干扰仿真评估试验对弹道解算模型进行了较大简化,普遍采用质点模型,使得仿真结果严重失真.讨论了六自由度闭环弹道仿真中的脉冲多普勒雷达导引头(PDRS)相干视频仿真,并针对典型的速度波门拖引干扰场景进行了仿真试验.结果表明速度波门拖引干扰对角度跟踪回路无直接影响,仅影响了角速度估计的收敛性,导致制导精度并无太大变化.该结论和暗室测量结果相吻合,表明PDRS相干视频模型用于6自由度闭环弹道仿真非常准确,为战术巡航导弹的参数设计和性能评估提供了一个有效和实际的解决方案.     

基于仿真的闭环反导舰炮效能评定

根据闭环反导舰炮的误差分类和闭环校正原理,建立了一次射击过程中各类射击误差序列的仿真模型,给出了脱靶量估计的卡尔曼滤波方程,较详细地仿真了闭环反导舰炮的脱靶量估计和闭环校正过程。针对闭环舰炮所射击的来袭导弹目标特点,建立了射击提前点解算、目标命中面积计算等仿真中所涉及的数学模型。还给出了命中事件模拟、毁伤事件模拟和仿真次数计算的方法,从而建立了闭环反导舰炮对导弹目标射击一个航路的完整仿真数学模型。最后给出了仿真结果,进行了简单分析。     

基于LSTM的弹道导弹主动段轨迹预报

弹道导弹主动段长周期轨迹预报能够为导弹防御系统提供早期预警信息。传统的轨迹预报方法大多集中在导弹的自由段与再入段, 通过解析法、数值积分法或函数逼近法推断未来时刻目标的状态。由于弹道导弹在主动段会受到多个未知作用力的影响, 其轨迹预报相比自由段与再入段更具挑战性。为此, 本文提出了一种基于长短时记忆(long short-term memeory, LSTM)网络的弹道导弹主动段轨迹预报方法。首先, 根据导弹主动段动力学模型与弹道参数典型取值生成用于网络训练的大规模轨迹样本; 其次, 设计了基于深度LSTM网络的弹道导弹主动段轨迹递归预报方法; 最后, 与基于数值积分法、多项式拟合及反向传播神经网络的轨迹预报方法的实验对比, 表明了所提方法在主动段轨迹预报上的优越性。     

弹道导弹目标群轨迹建模与仿真

针对弹道导弹在空间中形成的目标群轨迹具有复杂性和多阶段的特点,提出一种弹道导弹目标群轨迹分阶段建模方法。由于不同阶段下目标群运动特性存在差异,基于分阶段建模的思想,在定义相应坐标系的基础上,建立了对称释放结构下的中段诱饵释放模型;在考虑数量质量、初始状态及消亡条件等因素下,设计了助推段多批次碎片轨迹产生过程。实验仿真了地固系下弹道导弹主体弹道、诱饵释放过程以及多批次碎片轨迹。结果表明,该方法在选择恰当参数的条件下可近似逼近真实情况。     

雷达目标动态RCS仿真研究

根据中段弹道目标的运动学特性，结合室内缩比模型RCS静态测量数据，提出了一种雷达目标动态RCS仿真的方法。该方法首先仿真空间目标飞行弹道，然后计算目标在飞行过程中的方位角，由此获得目标在设定场景下的RCS动态特性。仿真结果与理论分析相比较，证明了所提出方法的可行性。     

Boost-Phase ballistic missile trajectory estimation with ground based radar

1. INTRODUCTION The Boost Defense Segment (BDS), the first defenseline of the multi-layer missile defense systems, hasbeen attached much importance to many strongmilitary countries all the world because of its capab-ility to blank off the coming ballistic missile (BM). Asan important key technology of BDS, the nonlinearboost-phase BM trajectory estimation is hard for highprecision due to the BM’s high maneuverability in itsboost-phase. The Extended Kalman Filter (EKF)[1], the rep…     

固定鸭舵式二维弹道修正榴弹偏流特性分析

安装二维弹道修正引信后大口径榴弹的弹道特性发生了较大变化,偏流等弹道特性和修正控制机理的研究是面临的重要问题。针对该问题,基于双旋弹丸的攻角方程,通过无控和有控两种状态下动力平衡角和偏流解析表达式的推导,定性分析了偏流的影响因素,并采用系数冻结法给出了偏流的定量计算方法。通过分析有控状态下控制力项对动力平衡角和攻角变化的影响,研究了修正控制对偏流的影响规律。仿真结果表明,弹体转速、射角、飞行时间、固定鸭舵滚转角等是影响偏流的重要因素,所给出的偏流计算方法可较精确的计算偏流值。研究结果可应用于固定鸭舵式二维弹道修正榴弹的总体设计中,对该型弹丸的研究具有理论和工程意义。     

基于LSTM与1DCNN的导弹轨迹预测方法

针对弹道导弹等超远程攻击目标的轨迹难以预测的问题,提出一种基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)网络与一维卷积神经网络(1-dimensional convolutional neural network, 1DCNN)的目标轨迹预测方法。首先,建立三自由度导弹运动模型,依据再入类型设计3种目标轨迹数据,构建机动数据库,解决轨迹数据的来源问题。其次,采用重复分割与滑动窗口的方法对轨迹数据进行预处理。然后,基于LSTM与1DCNN设计了一种目标类型分类网络,对目标进行初步分类。最后,基于1DCNN设计轨迹预测网络,对目标轨迹进行预测。仿真结果表明,提出的轨迹预测网络能够完成轨迹预测任务,预测误差在合理范围内。     

基于蒙特卡洛法的水下火箭攻击弹道数学仿真研究

水下火箭是一种新型高速水中兵器,由于新武器技术跨越大相关型号信息缺乏等因素的制约,使得其超高速大变深的水下攻击弹道出现的一些现象、问题难以得到很好的解释和定位。基于蒙特卡洛法的数学思想,设计了一套数学仿真方法,并根据对模拟弹着点的统计学处理给出了相应的仿真效果评判办法。通过对某水下火箭典型攻击弹道的复现,验证了本方法的有效性和可行性。同时也对产品出现的问题给予了科学的解释及有效的定位,降低了产品研制的风险。