非标准气象条件下空地导弹弹道视景仿真

为研究非标准条件下气象要素对导弹制导精度的影响,给出了一种适用于空地导弹在三维空间飞行的复合导引律,建立了非标准气象条件下的复合导引法导引弹道模型。同时给出了大气运动基本方程组(MM5方程组)易于编程计算的数值解法,采用变步长的四阶龙格库塔数值积分法,联立求解相关的微分方程组,对比分析了标准大气环境下比例导引法导引弹道和非标准气象条件下复合导引法导引弹道,得出了复合导引法导引弹道更接近真实的弹道。使用STK(卫星工具包)对某空地导弹的2种导引弹道进行了视景仿真,直观形象地显示了导弹飞行的运动轨迹。     

鱼雷导引及弹道仿真研究

本文以未来方位导引法和逐次变提前角导引法为例,建立了鱼雷的线导与自导导引弹道模型,并进行了仿真,获得了鱼雷与目标相对运动条件下,鱼雷、目标和导引站的运动轨迹,以及鱼雷与目标相对距离随时间的变换曲线和攻击效果。该研究已被用于鱼雷攻击距离的预报。     

一种具有时间约束的最优导引律设计方法

针对导弹空中弹道多约束控制的需求,根据最优控制理论的设计思想,设计了一种具有飞行时间约束的导引律设计方法。该方法首先建立了弹目相对运动模型,推导了无量纲化的弹体运动状态方程,将终端约束要求转化为具有末端约束条件的最优控制问题;然后通过在具有弹道倾角约束的最优导引律中引入时变修正项,实现了对导弹飞行时间的准确控制;最后在不同初始条件和约束要求下,通过弹道仿真实验。实验表明,该方法能够满足多约束的指标要求,具有一定了鲁棒性能。     

空空导弹末端制导变结构导引律研究

 空空导弹末端控制(Endgame)段适用的导引规律,必须确保在目标实施最佳逃逸策略时,导弹以最小的脱靶量命中它。由于目标机动特性较难掌握,为了提高导弹的命中精度,在实际工程设计中,要求导弹飞行控制系统具有更高的机动过载和更小的时间常数。而直接力控制技术的引入,可明显提高导弹最大可用过载,减小导弹飞控系统时间常数。本文以比例导引律为基础,将目标机动视为未知的有界干扰,设计一种变结构导引律,利用变结构控制系统的干扰不变特性,克服目标机动的影响,实现目标有界机动条件下视线角速度的零化,使导弹飞行弹道在制导过程的中后段呈现出平行接近法的特性,以改善导弹制导性能。经对制导回路进行稳定性分析,对具有直接力控制与不具有直接力控制的制导系统分别进行仿真分析,表明在Endgame中,变结构导引律比一般的比例导引律脱靶量更小,引入直接力控制后效果更为明显。     

垂直发射中远程导弹攻击机动目标弹道研究

中远程导弹攻击机动目标复合制导弹道仿真是导弹精确制导系统建模与仿真的一个重要组成部分．对导弹弹道进行建模和仿真是研究导弹武器性能的重要手段．该文主要针对中远程导弹特性,并针对目标机动特性,以某型垂直发射中远程复合制导反辐射导弹为研究背景建立导弹的弹道数学模型,在末制导段应用改进的比例导引律进行制导,并采用Matlab对所建立的模拟弹道模型进行了数值仿真验证,通过仿真来分析导弹特性．     

一种基于落角约束的偏置比例导引律

为增大反坦克导弹的命中落角,提高毁伤效果,建立了击顶弹道末制导段的弹目相对运动模型,提出了一种基于落角约束的偏置比例导引律,并研究了落角约束对导引律法向过载的影响,通过设计盲区控制方案减小了命中点法向过载,最后基于导引弹道仿真与传统比例导引律以及两种其它类型的改进比例导引律进行了仿真比较. 仿真结果表明,该偏置比例导引律控制落角能力较强,同时具有较高的命中精度.      

动基座三点法导引规律在防空导弹行进间作战中的应用研究

本文主要是研究动基座三点法导引规律在防空导弹行进间作战中的应用。本文是对动参考坐标系下建立三点法导引规律和地面坐标系下建立的三点法导引规律进行比较;通过仿真,研究动基座三点法的可行性,即对比动基座三点法与传统三点法导引规律的弹道特性,以及对遭遇点处由导引方法本身引起的剩余误差等问题进行分析。     

基于ISS稳定的三维导弹导引律

对已有的三维球坐标系导弹-目标相对运动模型进行适当变换,得到非奇异的导弹-目标相对运动的三维非线性模型,并对所得模型设计满足输入-状态稳定(ISS)的非线性鲁棒导引律.该导引律在跟踪机动目标的情况下,控制导弹-目标间相对距离,使其按指数渐近趋于零.仿真结果表明,所设计的导弹导引律实现了打击机动目标的目的,并且在鲁棒性方面具有优势,可为实际工程应用提供新的参考.     

鸭舵控制防空制导炮弹导引方法

为提高防空炮弹的精确打击能力,该文以一类鸭舵控制的防空制导炮弹为对象,根据防空弹药的作战特点,对弹道预测导引法和修正比例导引法的应用进行了研究。基于三自由度有风质点弹道模型,提出了具有良好精度和较快计算速度的弹道预测解析模型及相应的剩余飞行时间估算公式,并分析了不同条件对预测模型精度的影响;根据炮弹当前位置和目标未来点间的位置偏差矢量,推导了修正比例导引的加速度指令。理论分析及仿真结果表明,两种导引方法在一定条件下均具有较好的控制效果;对于不同弹道控制量及不同有效射程,弹道预测导引法适用于防空炮弹的弹道末段,而修正比例导引法则适用于弹道初始段及中段,可满足控制精度和飞行稳定性的要求。     

GPS/SINS制导炸弹建模与弹道仿真

针对某型制导炸弹控制系统的研制需求,应用全弹道建模方法,建立了炸弹完整的数学模型.根据射程和命中精度的要求,提出了弹道设计思路,在滑翔段采用给定俯仰角飞行的方法,使炸弹尽快脱离跨音速飞行状态;在俯冲段采用比例导引法,导引炸弹命中目标.在VC 6.0环境下,运用OperGL图形库,开发了弹道仿真软件,该软件能实时、直观地显示了制导炸弹飞行的全过程及相关的飞行参数.仿真结果表明:所设计的弹道具有射程远、精度高的特点,有较高的实用价值.     

分布式通信模式下的多导弹协同制导与控制律

针对基于分布式通信数据链的多枚侧滑转弯导弹采用领弹-从弹模式协同作战的问题,提出一种协同作战制导控制方法.假设领弹按照比例导引律攻击目标,设定领弹和从弹之间的通信拓扑并设领弹为唯一的根节点,将各导弹的弹目距离作为协调变量,在弹间通信拓扑固定和跳变的情况下,研究了能使各从弹的弹目距离与领弹的弹目距离达到协同一致的一致性协调策略,从而得到各从弹的期望弹目距离.基于反馈线性化方法,并考虑框架角等约束,推导了能够使从弹的实际弹目距离跟踪期望弹目距离的速度前置角指令.综合考虑侧滑转弯导弹的制导与控制问题,建立了其在水平面内运动的制导控制一体化模型,基于滑模动态面控制理论,设计了能够良好跟踪速度前置角指令的鲁棒控制器.仿真结果验证了所提出协同制导控制方法的有效性.      

导弹虚拟装填训练中弹箱位姿交互控制技术

在对导弹装填训练中弹箱受力分析的基础上,建立了弹箱的力学模型以及弹箱位姿变换的数学模型。基于Visual C++编程语言,结合OpenSceneGraph(OSG)图形渲染引擎,设计了一种简单高效的虚拟弹箱位姿实时控制方法,实现了弹箱在虚拟场景中运动位姿的交互控制,仿真结果表明,该方法能够真实模拟装填训练中操作人员协同控制弹箱位姿的训练过程,为研究分布式导弹虚拟装填协同训练系统打下基础。     

电视制导导弹末制导段的弹道仿真研究

根据电视制导导弹末制导现有的几种制导规律介绍了其基本原理,对比例导引法和组合制导法进行了弹道仿真,分析了比例系数和初始目标线角对弹道和击中目标时间的影响。     

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。     

多模复合制导反辐射导弹可视化设计与仿真

针对反辐射导弹的特定背景,在传统的被动雷达制导方式基础上,研究了导弹多模复合数据融合技术及实现方法．结合导弹运动和导引方式研究了基于高层体系结构（high-level architecture,HLA）的多模复合制导仿真系统总体结构,论述了仿真开发过程及整体的实现等关键技术,仿真平台对复合制导系统仿真的各个环节进行了功能模块分解,建立了系统仿真模型,以虚拟可视化形式表现了反辐射导弹复合制导攻击过程,同时满足了系统对于仿真实时性的要求．     

基于FEKO的引信目标近场动态散射特性实时仿真

引信目标的近场散射特性受到天线方向图、目标局部照射、弹目交会状态等因素的影响,计算过程复杂。首先提出了一种基于FEKO的目标近场散射特性实时仿真方法,然后根据引信作用段的特点建立了弹目交会模型,对引信目标的近场动态散射特性进行了实时仿真,仿真结果表明近场散射强度与导弹脱靶量和目标照亮区有直接关系,脱靶量越小,散射强度相对越大,且弹目距离较近时,由于照亮区的不同散射强度将出现较大起伏。