脉冲多卜勒无线电引信引战配合仿真建模

以空－空导弹攻击飞机目标时的弹目交会为背景，以脉冲多卜勒无线电引信为对象，探讨了以提高引战配合效率为目的经间目交会时的计算机仿真问题。在撮同般总体构想的基础之上，给出了引战配合的基本仿真框图，建立了弹目交会时的基本几何关系及脉冲多卜勒体制的无线电引信发射，接收及信息处理的基本仿真模型。     

基于DSP的坦克顶装甲精确定距的研究

针对电容引信的导弹对坦克顶装甲的弹目交会情况,利用幅度耦合探测器对坦克顶装甲所测的目标特性,采用区域识别方法,建立了相关区域识别准则及定距准则,给出了利用DSP技术实现精确定距的技术途径.利用设计的探测器进行了静态弹目交会的目标特性测试,得出反映不同弹目交会区域特征的目标特性曲线族.该方法和准则能够实现对坦克顶装甲的近距离精确定距,最大程度毁坏敌方坦克.     

导弹最佳炸点位置计算

提出了给定弹目交会条件下计算导弹的最佳炸点位置的数学方法。模型适用于任意弹目交会情况，且适用于战斗部破片静态初速度任意分布情况。可用于引战配合数字仿真研究，优化引信、战斗部参数。     

线阵扫描式激光成像探测系统建模与仿真

以激光成像引信为应用背景,在分析线阵扫描成像探测机理的基础上,建立了激光分束发射脉冲、线阵探测元接收回波信号及其检测算法、目标反射特性和大气传输效应模型,给出了固定成像视窗线阵扫描成像仿真方法.通过设置弹目交会以及各模型参数,以坦克目标为例进行了系统成像仿真.结果表明,仿真系统能够对线阵扫描成像方式进行有效模拟,生成目标的距离和强度激光仿真图像,并对影响成像效果的因素进行分析.     

利用导引头信息实现目标脱靶方位识别

提出充分利用导引头提供的信息提高引战配合效率.研究了利用导引头天线测量的视线角速度在弹体的投影进行目标脱靶方向角识别的原理.通过对弹目交会段导弹与目标相对运动关系的分析,得出了识别目标脱靶方向角的数学表达式;针对一种导引头结构设计了可以获得所需识别信息的工程实现方案;给出仿真算例分析脱靶方向角识别的精度.仿真结果表明,识别出的脱靶方向角的精度可以满足引战配合的要求.     

目标动态引爆信号的静态检测

目标动态引爆信号是研究提高引信抗干扰能力和引战配合效率的重要依据。这一信号除与目标特性和引信的探测特性有关外,还与弹目交会条件和姿态有关。本文研究并揭示了这种信号的空间特性与时间特性的关系,证明了用静态检测方法来获取这一信号的原理。还给出了这种理论在电容近炸引信研制中得到靶试结果证实的实例。     

电容近炸引信计算机打靶半实物仿真技术研究

根据实测数据采用非线性最小二乘系统辨识的数学和物理相结合的建模方法建立了一种电容近炸引信目标近场特性的数学模型及计算机打靶过程的半实物仿真系统在弹丸与目标的不同交会条件下对电容近炸引信的打靶遇靶过程进行仿真,给出炸高结果及引信工作情况的分析,还可用来研究干扰信号及各种噪声、背景信号对引信的作用。该系统还可以脱离计算机独立运行和用於其它体制的近炸引信的半实物仿真。     

无线电引信物理模拟

本文讨论了物理模拟在无线电引信总体参数研究中的意义并依据相似理论分析了弹目交会过程中引信启动规律的模拟原则。重点讨论了缩小目标模型尺寸、降低运动速度的模拟方案,分析了各种体制的无线电引信进行物理模拟时对各模拟环节的要求。     

基于DM642的数字图像处理的弹目偏差提取

针对弹目偏差测量实时性和测量精度要求,首先分析了数字图像处理提取弹目偏差的特点和需求,在阐述脱靶量概念的基础上,采用DM642进行高速数字图像处理,分别从弹目图像的预处理、弹目边缘特征提取、弹目分离、确定弹目中心点等方面,研究了图像处理技术和弹目偏差实时提取的方法。通过实验得出,该方法进行弹目偏差的测量,具有较高的测量精度。     

定向战斗部最佳起爆延时研究

在对定向战斗部目前状况分析的基础上,建立了导弹拦截来袭目标的弹目交会模型,求解出了战斗部起爆的最佳起爆延时解析表达式,在此基础上对弹目交会过程进行了仿真,并给出仿真结果分析,对于定向战斗部的设计有一定的参考价值。     

目标闪烁对制导精度的影响

分析了目标闪烁对寻的制导回路制导精度的影响.由于目标闪烁的频率通常小于或者与系统的频带相当,所以导弹无法滤掉此干扰信息,致使系统脱靶量增大.通过传递函数法实现对引入闪烁的比例导引制导系统回路脱靶量量纲一化,得到在闪烁输入下系统脱靶量与弹目相对运动速度无关,而与噪声功率谱均方根和系统响应速度的均方根成正比的结论.仿真分析表明,寻的制导系统由于闪烁带来的脱靶量将大于闪烁本身.最后针对某机载武器,通过引入影响因子来评价光斑抖动对制导精度的影响.     

基于GIF技术的三维交会延时控制起爆模型

 基于制导引信一体化技术原理,研究弹目三维交会情形下的战斗部延时控制起爆模型。通过对制导引信一体化技术特点的分析,利用数学方法详细推导了在导引头提供不同弹目交会信息下的剩余飞行时间和延时起爆时间估算算法。研究表明,在战斗部的破片初速及衰减系数一定的情形下,延时起爆时间可以通过弹目距离R、极角θ、方位角ø、极角速度θ、方位角速度ø方便给出。     

越肩发射空空导弹发射条件

越肩发射的使用是有条件的,只有在保证安全的前提下才能使用越肩发射导弹攻击尾后目标,因此,载机攻击时要考虑目标威胁。通过威胁因子法分析空战中威胁载机安全的几个因素,确定各因素在目标总的威胁中所占权值,为载机正确决策提供依据;简要阐述了航迹正切规避法,并说明了使用场合;提出了越肩发射空空导弹的发射时机,基本原则是既能保证载机处于目标威胁区域之外,还要确保目标处于载机导弹的全向攻击区之内。仿真结果表明:载机被目标尾追攻击时做出正确决策可以在保证自身安全的同时将其击落。     

基于多普勒频率的脱靶量参数估计性能分析

对基于多普勒频率的脱靶量参数估计方法的可观测性及估计性能进行了分析. 基于导弹在接近靶标轨迹段做匀速运动的假设,证明了利用时序多普勒频率进行脱靶量参数估计方法的全局可观测性,推导了频率估计存在满足零均值高斯分布的误差时估计参数的克拉美罗界(CRLB),并通过数值计算方法对影响估计参数CRLB的因素进行了仿真分析,仿真结果证明了该推导结果的正确性,给出了该方法在给定系统参数条件下不同脱靶量参数的估计性能,为利用此方法的脱靶量测量技术提供了参考.      

基于极化不变量的谐波雷达导引头目标识别算法

为解决基于目标谐波散射系数的FFT识别算法无法有效识别目标全弹道谐波散射特性的问题,采用了基于极化不变量的目标识别算法.根据目标的半导体模型拟合出目标的谐波散射系数,用卡尔曼滤波器对谐波散射系数进行估计.将估计结果作为酉矩阵的对角元素,建立了目标谐波极化散射矩阵及与其对应的功率矩阵,通过就不同的目标进行谐波散射极化计算得到了仿真结果.结果表明,与基于目标谐波散射系数的FFT识别算法相比,目标谐波极化散射矩阵行列式的值及功率矩阵的迹能反映出目标的全弹道谐波散射特性,二者可以作为有效的目标识别特征量.      

引信自旋式微电机旋转机架抗高过载结构设计

针对炮弹发射过程中的瞬时高过载造成弹道修正引信自旋式微电机旋转机架失效,导致引信无法正常工作的问题,结合当前弹载器件抗过载的主要方法与思路,考虑电机旋转机架的工作特点,根据旋转机架动力学模型和轴承在缓冲设计条件下的吸能原理,基于弹-炮-引信耦合有限元动力学仿真获取了旋转机架轴承的过载特性,结果表明了轴承主要承受轴向过载条件下的惯性力冲击。在此基础上,提出了在轴承处添加铜制缓冲垫片和改变外转子机架的轴肩与底螺尺寸两种抗过载设计方案,并通过弹-炮-引信耦合有限元动力学仿真分别获取了两种方案下球轴承最大应力值随时间的变化。结果表明,添加铜制缓冲垫片无法将球轴承的最大应力降低到轴承钢屈服极限以下,而通过改变外转子机架轴肩与底螺尺寸能成功将球轴承的最大应力值降低至轴承钢屈服极限以下,结合推力轴承形变量判定,该方案满足旋转机架的抗过载设计需求,保证了修正引信在炮弹发射后的正常工作。      

一类扩展的弹道成型制导律

以导弹剩余飞行时间的幂函数为基础构建扩展的目标罚函数,利用Schwartz不等式,推导得到扩展的带落点和落角约束的最优制导律簇,给出了两类衍生形式的扩展弹道成型制导律簇. 在终端落角约束下,针对罚函数的不同指数n、制导动力学阶数以及不同的导引头和驾驶动力学权状态,研究了第一类衍生形式弹道成型的量纲一加速度、位置、角度脱靶量特性. 研究结果表明,末导时间达到制导动力学滞后时间常数的15倍左右时,量纲一位置和角度脱靶量均收敛到0附近;指数n越大,位置和角度脱靶量振荡越厉害;动力学阶数越高,位置脱靶量振荡越厉害. 最后指出,提高导引头响应速度比提高驾驶仪响应速度能更有效地降低系统位置和角度脱靶量.      

空空和空地导弹命中精度整体推断方法

由于空空和空地导弹难以在相同发射条件下进行重复射击试验,因而无法得到成组试验数据。为对其命中精度进行评定,提出一种空空和空地导弹命中精度整体推断方法,该方法通过空空和空地导弹仿真结果与靶场试验数据的有机结合,能够将多种不同发射条件下的脱靶量试验数据作为一个整体进行统计推断,给出脱靶量的均值、方差和落入概率的整体估计和置信区间估计。与现行方法相比,空空和空地导弹命中精度整体推断方法具有信息量大,精度高的特点,解决了一种发射条件下只有一个脱靶量试验数据时导弹射击准确度、射击密集度和落入概率评定的难题,并给出检验点以及整个杀伤区域内的命中概率,为空空和空地导弹鉴定及其作战效能评估提供科学依据。     

不同战场环境下超低空导弹目标抗多径方法

多径干扰是影响超低空探测的主要因素,针对防空导弹对超低空导弹目标探测问题,研究了不同战场环境下的抗多径方法。采用物理光学法与等效电磁流混合方法(PO+MEC)快速获取导弹目标的电磁散射特性,结合传统的四路径模型,并引入导引头天线方向图对其进行修正,提取出不同战场环境下超低空导弹目标的多径干扰。仿真结果表明,不同的战场环境对应着不同的布儒斯特角,混凝土、半干地、干地和湿地环境下所对应的布儒斯特角分别为30°、26.5°、21.5°和10.5°;当导引头采用VV极化方式以布儒斯特角下视探测超低空导弹目标时,多径干扰达到极小水平,所接收信号的信干比达到极大水平,此时导引头对于超低空导弹目标的探测能力最强,目标回波最为明显。仿真结果对于防空导弹弹道优化具有借鉴意义,为超低空对抗打下基础。