激光末制导炮弹半实物仿真系统

根据激光末制导炮弹的组成和工作原理，介绍了半实物仿真试验的作用，设计了适合激光末制导炮弹试验的半实物仿真系统，研究了各仿真试验设备技术方案，重点对激光目标模拟器进行了研究，最后介绍了半实物仿真系统的试验模式。     

末制导炮弹惯性制导仿真及横向散布研究

末制导炮弹通过简易的惯性制导系统使弹丸沿直线飞行以达到增加射程的作用.通过研究末制导炮弹惯性制导系统的工作原理,应用MATLAB/Simulink中的Aerospace Blockset,建立了含俯仰和偏航通道的末制导炮弹惯性制导系统简化模型.分析了炮弹惯性制导系统的横向干扰因素及其带来的横向散布.仿真结果验证了模型的正确性,并给出了减少末制导炮弹横向散布的改进策略.     

末制导炮弹的研制现状及发展趋势

自20世纪末期以来,高新技术大量运用于火炮尤其是弹药的设计和研制中。为了大幅度地提高火炮射击精度,出现了一种将制导技术运用于传统弹药而产生的末制导炮弹。描述了末制导炮弹的制导方式和关键技术,对外军几种典型的末制导炮弹的技术性能进行了简介,总结了末制导炮弹的研制现状及发展趋势。     

新型末制导炮弹射击模拟训练系统设计与实现

根据国产激光末制导炮弹武器系统的特点和工作原理,设计了新型激光末制导炮弹射击模拟训练系统的工作流程,实现了信息在各模拟子系统间的传输,分析了模拟系统中末制导炮弹对目标的命中条件,利用VR技术和硬件相结合的方法实现了对炮兵战场环境的侦察及弹丸对目标毁伤效果的模拟.部队使用表明该模拟系统能显著提高训练效果,节约大量训练经费.     

制导炮弹的发展概况

本文叙述制导炮弹采用半主动激光末制导、红外成象末制导和毫米波末制导的优、缺点。叙述一些国家用榴弹炮、迫击炮、高射炮和海军炮等发射的制导炮弹的结构和研制动向。叙述制导炮弹是一种高技术产品,是部队需用量较多的产品。     

末制导炮弹模拟系统中运动目标命中条件分析

从末制导炮弹对运动目标射击的特点出发,探索了模拟系统设计中运动目标的命中条件。根据末制导炮弹射击的相关理论,定性地指出了影响运动目标命中情况的三个因素,利用射表并根据模拟系统的设计原理从定量的角度得出了得到命中弹时这些因素必须满足的条件。与手工作业结果和实际射击效果比较表明,得出的结论切实可行,该结论也为末制导炮弹模拟系统中对运动目标射击效果的判断提供了一种有效的方法。     

考虑自动驾驶仪动态特性与攻击角约束的模糊自适应动态面末制导律

在大口径舰炮制导炮弹打击近岸机动目标的末制导段,考虑自动驾驶仪二阶动态特性与攻击角约束,基于模糊自适应逼近与动态面控制提出一种末制导律。构建二维弹目相对运动模型,运用扩张状态观测器估计目标加速度。为零化视线角的跟踪误差与视线角速率,采用自适应指数趋近律设计非奇异终端动态面滑模,设计模糊自适应系统逼近变结构项,削弱自动驾驶仪的控制指令抖振。通过Lyapunov第二法证明了闭环系统中视线角的跟踪误差与视线角速率均一致最终有界。仿真实验表明:该制导律使制导炮弹在打击具有不同加速度形式的目标时,均具备较好的末制导性能。     

双舰无源定位捕捉概率模型及仿真研究

首先简要介绍了无源定位技术,然后着重分析了双舰无源测向交叉定位以及其误差产生的机理,在此基础上,给出了双舰无源定位情况下实施超视距攻击时,反舰导弹末制导雷达开机时刻对目标的捕捉概率模型,并通过仿真分析双舰距离,舰艇探测角度偏差、目标打击距离、末制导雷达开机距离这4个关键因素对末制导雷达捕捉概率的影响,并通过结果分析给出不同情况下的影响捕捉概率的主要因素,并给出了相应的解决方案。     

末制导炮弹武器系统战斗队形的方案优化评估

针对末制导炮弹的作战使用特点,将层次分析法与ＥＬＥＣＴＲＥ方法相结合,给出将一种指挥员的经验与数学模型有机结合进行战斗队形评估选优的多准则决策方法。     

毫米波反舰导弹末制导雷达抗质心式箔条干扰问题研究

本文介绍了毫米波反舰导弹末制导雷达在有关性能方面相对于微波末制导雷达的变化。针对这种变化，提出了一种新的分析质心式箔条干扰对抗毫米波末制导雷达时的质心效果的方法。利用此方法，从末制导雷达系统分析和系统设计的角度就抗质心式箔条干扰的可能性问题进行了探讨，指出：如果系统设计正确、使用得当，毫米波末制导雷达本身利用其窄波束特性就可以具有抗质心式箔条干扰的能力。     

考虑齿隙的多约束导引控制一体化设计方法

在舰炮制导炮弹进行远程对岸火力支援的末段,考虑舵机齿隙、限定攻击角以及测量视线角速率受限,提出了 一种基于动态面滑模与扩张状态观测器的多约束导引控制一体化设计方法.构建了制导炮弹的导引控制一体化的严反馈串级模型,将舵机视为更符合实际的含齿隙双惯量子系统.针对视线角速率和风等未知干扰,设计扩张状态观测器对其实施迅速而准确...     

高超声速制导炮弹终端滑模控制

针对高超声速制导炮弹的动力学耦合与非线性控制问题,设计一种基于反馈线性化的终端滑模控制器。首先,兼顾控制系统设计的简便性要求与高超声速制导炮弹的强非线性特点,建立非线性控制模型。然后,对模型中动力学耦合问题,根据微分几何理论对其进行反馈线性化,实现俯仰通道与偏航通道的解耦。最后,对两通道分别设计终端滑模控制器,且控制器有限时间收敛。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速稳定的追踪指令信号,且在外界干扰与参数摄动的情况下依然具有良好的鲁棒性。     

滑翔制导炮弹自抗扰姿态解耦控制器设计

针对滑翔制导炮弹姿态控制系统设计时存在的交叉耦合、执行机构响应延迟、控制能力约束以及不确定内外扰动等问题,基于自抗扰控制技术,设计了自抗扰姿态解耦控制器。该控制器结构简单、计算量小、需调控制参数少且不依赖精确的数学模型。通过数值仿真验证了该控制器的可行性和有效性。结果表明设计的姿态控制器能有效地实现俯仰/偏航解耦,并具有快速精确的跟踪性能以及良好的抗干扰能力。此外,控制参数对较大范围内的模型参数摄动不敏感,具备较强的适应性和鲁棒性,可为该类制导炮弹的控制系统设计提供一定的参考依据。     

带有攻击角和视场角约束的制导炮弹导引律设计

针对制导炮弹攻击地面目标的末端导引问题, 提出一种带有攻击角和视场角约束的有限时间滑模导引律。首先, 在传统终端滑模面的基础上加入视场角约束, 并构造正切型障碍李雅普诺夫函数来解决滑模面到达段的约束问题, 以保证制导系统在状态受限的情况下有限时间收敛。其次, 利用扩张状态观测器来估计并补偿目标机动带来的扰动, 有效削弱了导引指令的抖振现象。然后, 基于稳定性理论对导引律进行分析与证明。最后, 通过仿真对比验证该导引律的有效性与鲁棒性。仿真结果表明, 该导引律不仅能满足攻击角和视场角约束, 还具有指令连续、制导时间短、命中精度高等优点。     

带多约束的多弹分布式自适应协同导引律

针对网络化制导弹药打击近岸机动目标的末制导段,基于协同一致性理论与Lyapunov稳定性理论,提出了一种分布式模糊自适应协同导引律。考虑攻击角约束和视线角速率测量受限,构建协同导引系统的状态空间。设计扩张状态观测器(extended state observer, ESO)迅速准确地观测出在视线切向、法向与侧向上的不确定干扰。在视线切向,运用积分滑模设计分布式协同控制量,保证命中时刻在有限时间内趋于一致。在视线法向与侧向,设计了具有自适应指数趋近律的非奇异终端滑模,运用了弹目相对距离与接近速率信息,使终端视线角跟踪误差与视线角速率在有限时间内收敛至零。引入具有万能逼近性的模糊自适应系统(fuzzy adaptive system, FAS),既消除了由滑模切换项诱发的控制量高频抖振,又确保了系统一致最终有界(uniformly ultimately bounded, UUB)。仿真实验表明:与非奇异终端滑模方法相比,该导引律使组网弹药能够以更好的导引性能攻击机动目标。     

鸭式布局双旋弹建模及弹道重构

建立了一种新型旋转弹丸的7自由度弹道模型,根据该模型对弹丸的弹道特性进行了数值分析,并利用无迹卡尔曼滤波算法对双旋弹的弹道进行重构和滤波,使弹载设备的测量信息更加精确,为制导系统提供更加精确、可靠的测量数据。通过数值仿真的表明:双旋弹和传统旋转弹的主要区别是在其弹轴方向上增加了一个自由度,弹丸前体低速旋转甚至静止不动以提高弹载控制系统的控制精度,后体高速旋转保持其陀螺稳定性。通过无迹卡尔曼滤波算法进行弹道重构能够有效地提高测量数据的精度,消除测量误差,得到较为准确的测量数据。     

低速平头弹对叠层靶侵彻性能的数值模拟研究

当新型的平头弹以一定的速度碰击混凝土及土壤叠层靶时,将产生更大的冲击过载,对壳体及内部结构产生更多的不利影响,为阐述其侵彻时的过载规律,应用三维有限元软件LS-DYNA,对平头弹侵彻混凝土及土壤叠层靶的过程进行了数值模拟研究,混凝土及土壤叠层靶的变形损伤情况与试验结果十分吻合,对平头弹的侵彻性能进行了分析,结果表明:对于直径为69mm、质量约1.8kg的平头弹,当其碰击速度在77～96m/s时,相应的过载值可达到38640～48300g.