助飞声诱饵对抗声自导鱼雷数学模型及其仿真

如何使用某型助飞声诱饵对抗声自导鱼雷是水面舰艇水下防御作战中的重要问题之一。首先建立了使用某型助飞声诱饵对抗声自导鱼雷的数学模型,即舰艇的规避机动及声诱饵的发射参数模型,然后对声诱饵的发射参数和舰艇的生存概率进行了仿真计算,并对仿真结果进行了分析,最后得出有关作战使用的几点结论,对装备的作战使用具有重要意义。     

舰艇规避策略对鱼雷捕获概率影响的仿真研究

舰艇速度与航向的变化，会引起舰艇辐射噪声声源级和目标反射强度的变化，从而将分别改变鱼雷对目标的被动与主动自导作用距离。本文根据声纳方程，给出了鱼雷目标的能量检测模型。计算分析了：（1）舰艇在常速与高速航行时被动自导鱼雷发现的概率；（2）0．99的相同检测概率下，不同舰艇舷角上鱼雷主动发现目标的距离。计算结果表明，舰艇若以最高速规避鱼雷，将使鱼雷被动自导作用距离大大增加，而规避航向对主动发现概率有很大影响。     

末制导雷达目标捕捉概率的仿真研究

应用Nrad修正的海面回波反射强度GIT模型和瑞利海杂波背景中的目标检测概率计算模型,给出末制导雷达目标检测概率与海浪级数、风向角以及目标RCS之间的变化关系曲线;确定了STC电路输出控制电压与海杂波干扰功率的"匹配参数"。通过蒙特卡洛法得到不同导弹自控终点散布误差和不同末制导雷达搜索选择区范围条件下的目标覆盖概率与导引头自导作用距离和箔条弹布放距离之间的变化关系曲线。通过某末制导雷达抗干扰性能仿真系统得到目标捕捉概率与自导作用距离之间的关系曲线,并就提高干扰背景中末制导雷达目标捕捉概率提出几点想法。     

火箭武器对巡航导弹的毁伤效能研究

建立了某火箭武器拦截巡航导弹的毁伤概率模型，分别研究了在集火射击和多射击诸元的情况下对目标的毁伤概率，采用MATLAB语言编制了仿真软件，用蒙特卡洛法进行了仿真计算。仿真试验结果表明，当目标散布较小时，采用集火射击体制对目标的毁伤概率较高；当目标散布较大时，采用多射击诸元体制对目标的毁伤概率相对较高；若在航路上能对目标实施多次齐射，该火箭武器系统能够以较大概率毁伤巡航导弹。     

基于效能仿真的舰艇综合防御鱼雷作战决策优化

采用深弹拦截与机动规避综合防御声自导鱼雷,是舰艇水下防御的一种新型作战样式。为了给装备指控自动化和训战法决策提供参考,采用蒙特卡罗方法对该作战过程进行了数字仿真,得到了规避概率、拦截概率和生存概率等3个作战效能指标的估计值。通过效能分析提出舰艇如何机动以获取有利深弹发射态势这一问题,分析影响因素及约束条件并建立了决策优化模型;采用遗传算法并以示例形式求解优化模型,由散点拟合得到了舰艇机动路线。针对不同鱼雷报警位置条件下的防御态势,分析比较了舰艇机动对舰艇生存概率的优化效果。     

多枚导弹区域覆盖平行搜索的捕捉概率研究

针对反舰导弹对目标散布区搜索问题,提出一种多弹区域覆盖平行搜索方法,建立了目标捕捉概率的解析模型,并分析了参数变化对捕捉概率的影响,给出区域覆盖平行搜索下捕捉概率的统计模拟模型用于与解析法进行对比分析,得到了区域覆盖射击平行搜索的基本实施方法。仿真结果表明,相比于传统的单枚导弹现在点射击法,所提出的方法显著提高了反舰导弹对目标散布区的捕捉概率,解析法所得的捕捉概率近似为目标航向航速均服从均匀分布时捕捉概率的统计平均值,即在一般情况下使用该解析模型计算多弹区域覆盖平行搜索的捕捉概率是有效的。     

对抗多目标的拦截器末制导仿真研究

针对拦截器对抗多目标攻击的特点,建立了对抗多目标的大气层外动能拦截器末制导仿真模型,并对仿真模型进行了验模分析和仿真计算.结果表明,建立的仿真模型可以正确反应多目标末制导对抗过程的规律,多目标间的侧向距离散布、拦截器剩余飞行时间是影响脱靶量的主要因素,在多目标突防研究中应重点关注.     

基于发射随机动力学的多管火箭虚拟样机

随机激励是影响多管火箭射弹散布的主要因素,采用传统虚拟样机建模方法只能进行确定性仿真,无法通过随机性仿真研究其随机激励。依据多管火箭发射随机动力学的理论分析,运用虚拟样机软件的二次开发功能,建立了多管火箭发射系统随机仿真模型。通过仿真实例与实炮测试结果对比,验证了所建模型的准确性和有效性,表明该方法对随机系统动力学具有一定的工程研究价值。     

基于状态流的一类混杂动态系统仿真方法

针对一类使用离散逻辑算法控制连续状态系统的混杂动态系统,应用Simulink仿真中的建模困难和协调连结问题,提出了利用StateFlow模块为离散逻辑系统建模并加入触发机制的解决方案.介绍了StateFlow的建模方法,以鱼雷采用自动调整提前角导引算法的水平面自导仿真为例,详尽叙述了基于StateFlow实现离散逻辑导引算法的具体步骤,建立了鱼雷水平面自导系统Simulink模型,并对整体混杂动态系统进行仿真计算.算例表明,所建立的仿真方法能有效地解决混杂动态系统仿真过程中的同步协调问题,并且简洁高效.     

鱼雷自寻仿真可信性的时－频分析研究

仿真系统应尽量真实地反映实际系统的特性，仿真结果是否可信，是评价仿真性能不可缺少的环节。受水下复杂环境的影响，鱼雷自导的目标特性和海洋混响具有非平衡性。本文采用基于时－频分析的二维互相关方法，评估鱼雷自导仿真结果的可信性。并用仿真数据和实测数据对这种方法进行验证。实验结果表明，该方法在评价鱼雷自导目标特性，海洋混响仿真结果的可信性方面，是一种非常有效的方法。     

火箭深弹拦截鱼雷理论与方法研究

为提高水面舰艇水下防御作战能力,根据目前火箭深弹武器系统现状以及水面舰艇拦截鱼雷基本参数的确定理论,首先确定拦截鱼雷的基本参数,然后提出火箭深弹拦截鱼雷的的基本方法,最后对探测系统和火箭深弹武器系统提出进一步改进建议,对武器装备的发展和新功能的开发研究,具有指导意义     

简易控制远程多管火箭密集度仿真

简易控制远程多管火箭密集度仿真是提高射击密集度和减少简易制导多管火箭试验用弹量的重要手段。从武器系统弹、炮、药、环境一体化的角度,对多管火箭飞行动力学和简易控制理论进行了深入的理论和试验研究。建立了简易控制火箭弹动力学模型和考虑简易控制的火箭弹道方程。应用发射动力学和多体系统传递矩阵法,编制了简易控制多管火箭随机发射与飞行动力学仿真软件,形成了简易控制多管火箭系统密集度仿真技术。实例对某远程简易制导多管火箭密集度进行了数值仿真,仿真结果得到了试验验证。     

快艇机动规避直升机火箭弹攻击战术仿真

提出了一种快艇运用其高速、高机动特性防御直升机火箭弹攻击的战术. 对不同战术想定下快艇机动规避直升机火箭弹攻击的方法分别进行了定性和定量分析, 推导出了火箭弹的运动模型、弹着点散布模型以及火箭弹对快艇的命中判断模型. 对快艇在不同机动方案下规避火箭弹的成功概率和成功枚数进行了仿真计算. 根据仿真结果得出了在特定想定下快艇利用自身特性成功规避直升机火箭弹攻击的机动策略和方法. 结果表明: 当采用最大航速最大舵角转向和在全速航行时采用紧急制动转向方法机动的规避效果最好; 其次是采用巡航速度加速转向或匀速转向机动; 最后是采用航向不变, 紧急变速的方法机动.     

具有末制导搜索能力武器的区域射击方法

在考虑弹间的相关误差和末制导搜索能力的基础上,以毁伤目标的概率为效能指标,通过求解最优中间函数以确定最优覆盖区,避免直接求解最优覆盖区参数的难点,并分别从两方面证明了最优中间函数的正确性。通过最优中间函数推导出当目标散布区域较大时,多弹联合攻击中确定多瞄准点的配置模型。最后通过仿真计算,得到不同参数下采用区域射击技术的毁伤效能,分析了各主要参数与毁伤效能的关系。仿真结果表明,当目标定位误差较大,武器搜索宽度不足时,与集火射击相比,区域射击具有明显优势。     

拦截鱼雷作战的深弹布设优化决策模型

在悬浮式深弹拦截鱼雷作战中,深弹布设是影响作战效能的关键因素。在分析深弹对鱼雷拦截概率及其影响因素的基础上,提出了深弹阵对预定拦截线有效覆盖率的概念;考量深弹的布设数量及阵形因素,建立了拦截概率的计算模型和深弹布设的优化决策模型;采用随机模拟和二项分布的正态逼近方法估算拦截概率,通过对可选方案的比较得到深弹布设的最优策略,并分析了模型的有效性。结果表明,该方法可为装备的指控自动化系统研发、战训法研讨提供参考。     

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。     

Research on ballistic missile laser SIMU error propagation mechanism

It is necessary that the laser inertial system is used to further improve the fire accuracy and quick reaction capability in the ballistic missile strapdown inertial navigation system. According to the guidance controlling method and the output and error model of ballistic missile laser SIMU, the mathematical model of error propagation mechanism is set up and any transfer environmental function of error coefficient that affects the fire accuracy is deduced. Also, the missile longitudinal/lateral impact point is calculated using MATLAB. These establish the technical foundation for further researching the dispersion characteristics of impact point and reducing the laser guidance error.     

多管武器系统密集度仿真技术

多管火箭密集度仿真是提高多管火箭射击密集度和减少多管火箭试验用弹量的前提。从武器系统弹、炮、药、环境一体化的角度,对多管火箭武器发射动力学进行了深入的理论和试验研究,建立了多管火箭武器刚弹耦合的多体系统发射动力学方程,应用多体系统传递矩阵法,实现了多管火箭动力响应分析,利用蒙特卡洛方法建立了多管武器系统密集度仿真技术。实例对某多管火箭武器系统密集度和减少多管火箭武器试验用弹量的优化方案的密集度进行了数值仿真,仿真结果得到了试验验证。