六自由度弹道仿真航路规划评价方法

针对飞行器航路规划评价方法单一、缺乏合理性与动态特性验证等问题,提出了基于六自由度弹道仿真的航路规划评价方法.分析了影响航路评价的几种因素,并建立起基于Simulink的六自由度弹道模型.将已规划航路输入六自由度弹道模型中,通过仿真得到飞行器沿航路飞行时的各飞行参数实际响应,从动态角度分析已规划航路的合理性,以更加接近真实情况的仿真手段实现对规划效果的全面评价.仿真结果表明,该评价方法可以实现对规划航路动态特性的验证.     

滑翔式飞行器高空自适应跟踪制导控制方法

针对具有较大机动能力的滑翔式高超声速飞行器在复杂高空环境再入的问题,提出了一种基于LQR （线性二次调节器）的多状态自适应跟踪制导方法.该方法基于飞行器量纲一化的再入运动模型,考虑滑翔式飞行器各特征参数和飞行约束设计出基本安全飞行走廊,用拟合法将标准弹道综合成航程-高度-速度-航迹角函数.然后设计了基于LQR的多状态跟踪制导律,并采用多项式拟合法实现全弹道制导律的增益调度函数;形成了一套完整的滑翔式飞行器再入过程基于标准轨道的多状态LQR制导方案设计.并通过仿真计算,验证了该制导方法,表明该方法是有效、高精度的飞行器高空自适应跟踪制导方法.      

一种新的靶场弹道集成测试模式研究

在分析目前普遍采用的武器弹道离散测试和简单互连测试模式缺陷的基础上,提出了一种新的靶场弹道集成测试模式--制导武器弹道综合测试模式,阐述了新型测试模式的概念、技术内涵和优越性.基于该模式的测试系统研制已得到国家有关项目经费的支持.     

一种新的靶场弹道集成测试模式研究

在分析目前普遍采用的武器弹道离散测试和简单互连测试模式缺陷的基础上,提出了一种新的靶场弹道集成测试模式--制导武器弹道综合测试模式,阐述了新型测试模式的概念、技术内涵和优越性.基于该模式的测试系统研制已得到国家有关项目经费的支持.     

微型扑翼飞行器虚拟设计与飞行仿真系统开发

介绍微型扑翼飞行器虚拟设计与仿真系统的总体结构和各功能模块的实现.根据拟合的仿生公式进行微扑翼飞行器的仿生学初步设计,进而建立了飞行器的三维结构模型,并根据飞行器的结构与扑翼运动规律进行了运动仿真.由飞行器的几种典型任务确定飞行模式,在建立飞行器动力学模型的基础上进行飞行姿态控制.采用随机分形技术生成具有真实感的地形,由此讨论了飞行器虚拟飞行过程中的静态与动态模拟方法.     

双旋弹丸弹道修正组件控制响应模型研究

为提高靶场试验中修正组件的打击精度,获得更好的滚转控制效果,评估滚转控制算法和弹道修正策略的性能,建立具有实际指导意义的双旋弹丸弹道修正弹修正组件控制响应模型,提出了一种数值仿真与试验测试相结合的执行机构建模方法.该方法通过获取双旋执行机构在阶跃冲击下的时域响应特性,结合拉氏变换计算传递函数,建立电磁控制力矩动态响应模型;通过飞行试验进一步获得准确的气动力矩和隔转阻尼力矩模型,建立了双旋弹道修正组件固定鸭舵滚转控制响应模型.风洞环境下的控制试验结果表明:双旋弹丸弹道修正组件控制响应模型能够以较高的精度评估组件动态控制响应特性,误差小于1.5%.试验验证了建模方法的可行性,也为后续弹道修正策略和控制算法研究提供了精确可靠的分析模型.      

空天高速飞行器建模技术研究

通过分析新型空天威胁目标,即空天高速飞行器的运动特性,以X-37B为例进行说明,并分析其建模难点,提出了对目标进行分阶段建模的方法.在目标不同的运动阶段,分别参照普通飞行器、弹道目标、巡航目标以及轨道目标的运动模型进行建模,给出了空天高速飞行器平台飞行段、动力飞行段及无动力飞行段具体的动力学模型,并给出典型阶段(动力飞行段)的运动模型,最后以X-37B为例进行仿真,仿真结果验证了模型的有效性.     

四旋翼飞行器的动力学建模及PID控制

为了解决四旋翼飞行器的飞行控制问题,对四旋翼飞行器进行了动力学建模,并在动力学建模的基础上设计了PID控制器.通过Matlab/Simulink仿真和飞行试验对所设计的PID控制器的有效性进行了验证,仿真结果表明:在所设定的PID参数下,控制器可以有效地完成四旋翼飞行器的自稳定控制.飞行试验结果表明:PID控制器可以有效地校正由于杂乱气流等扰动造成飞行角偏移.该成果对四旋翼飞行器的自稳定控制具有一定的参考价值和指导意义.     

导弹模型的靶道试验技术研究

针对弹道靶道试验室的试验条件,研究了导弹模型进行靶道自由飞行试验的试验方法.研究了导弹模型与原导弹的外弹道飞行参数和飞行稳定性规律等方面的相似关系和相似条件,分析了采用导弹模型靶道试验分析导弹运动规律和气动特性的可行性.以某典型导弹为例,设计了靶道试验用的导弹模型,选择了合理的气动参数辨识算法,进行了多发导弹模型的靶道验证试验.试验结果表明,采用该文所述的试验技术在弹道靶道中进行导弹模型的自由飞行试验是可行的.     

带末端角约束的跃升俯冲攻击控制律设计

飞行器在末段进行跃升俯冲攻击,可以增加突防能力,发挥其攻击效能。为解决飞行器在末段机动飞行过程中气动参数变化剧烈、各通道间严重耦合、对控制器鲁棒性要求较高的问题,设计了一种基于反演法的跃升俯冲攻击控制律。设计过程中,非线性控制律由反演法回推得出,通过引入一阶滤波器,避免了设计过程中对某些非线性信号的微分,降低了控制律的复杂性。并且利用Lyapunov稳定性理论证明了系统误差指数收敛。在考虑未知不确定性的情况下,对某飞行器进行了3种不同跃升俯冲攻击方案仿真,结果表明该控制律能很好地跟踪控制指令,实现飞行器的跃升俯冲攻击,飞行弹道平滑,鲁棒性好。     

基于Unity3D的多旋翼飞行器模拟训练系统设计

为帮助不同层次多旋翼飞行器爱好者更好地掌握飞行器飞行控制技巧,利用Unity3D设计开发一套多旋翼飞行器飞行训练仿真系统,系统包含技能训练、挑战训练和考级训练3种训练模块.首先构建不同训练模式下的虚拟运动场景,然后通过重力与惯性模拟、碰撞和边界检测以及飞行视角切换等手段,完成飞行器虚拟物理系统的设计,最后在建立微型四旋...     

低轨飞行器跟踪控制算法模型设计

低轨飞行跟踪控制有2种模式:已知运行轨迹的运行情况跟踪和随动飞行器跟踪.对已知运动轨迹的飞行器跟踪,主要是获取飞行器的运行轨迹参数,用以判断飞行轨迹是否偏离原来的设定,通过调节接收器的跟踪位置以获取传输的数据;随动跟踪的运行轨迹未知,跟踪算法和设备状况有关,控制过程算法要求高.就一跟踪系统对已知轨迹低轨飞行器的跟踪控制算法模型进行了设计,在应用上取得了较好的效果.     

一种用于辅助搜救的两栖飞行器设计

为提高水上搜救运作效率,结合飞行器速度快、视野广和船舶救援的特点,提出一种新型的用于辅助搜救的两栖飞行器设计方案.该飞行器采用船型结构,通过四旋翼提供飞行升力,倾转旋翼可提供水上航行的动力,飞行与水上航行两种工作模式的控制器分别采用串级PID和模糊自整定PID设计.数值仿真和飞行测试结果表明,系统的控制精度高,平稳性好,满足实际应用需求.     

基于知识神经网络的运载火箭弹道选择

在火箭发射中,往往有多组来自不同设备的测量弹道,进行可靠的火箭弹道选择是飞行状态监视和安控判断的前提.考虑到火箭飞行过程和测量环境的复杂性,提出了一种基于知识神经网络的运载火箭弹道选择方法.把火箭飞行弹道的先验知识和弹道样本的学习训练相结合,先利用数据的连续性排除跳变弹道,然后计算弹道间的差异,最后采用一个神经网络判断各条弹道的可靠性,并结合测量设备精度进行选优.实验和仿真表明了这种方法的可靠性和有效性.     

基于对象的火箭安全控制智能决策系统设计

在传统的火箭安全控制系统中,由于受到设备测量系统误差和弹道跟踪系统误差的影响,使测量所得的弹道参数精度不高,导致系统经常产生误报警.针对此问题,采用了面向对象方法建造火箭安全控制智能决策系统.首先对系统的总体结构进行了分析与设计,并对面向对象技术产生式规则知识表示以及知识库构建技术在火箭安全控制中进行了研究,最后对系统的推理过程进行了探讨.实践表明,由该方法开发的火箭安全控制智能决策系统,具有准确率高、易扩充、易维护等优点.     

基于改进粒子群算法的方案飞行弹道优化设计

研究导弹方案飞行弹道的优化问题.在对方案飞行弹道优化本质特征进行分析的基础上,针对爬升-转弯段弹道提出了一种基于粒子群优化算法的方案弹道优化算法.该算法引入罚函数法和权系数法构建综合的目标函数,采用非均匀B样条方法实现控制规律的参数化,采用改进的具有动态初始化策略的粒子群优化算法进行寻优计算.仿真算例及结果表明,该方法结构清晰,具有较好的通用性,优化后的方案飞行弹道满足约束条件.     

钝感发射药的内弹道特性研究

针对未完善的钝感对发射药内弹道性能影响的研究现状，该文利用密闭爆发器试验和靶场射击试验研究了钝感对发射药燃烧规律的影响，建立钝感发射药的燃烧数值模型，提出确定钝感药燃烧特征量的方法，并计算分析钝感发射药的内弹道特性，计算结果符合膛内射击过程的变化规律，与射击试验结果吻合很好。     

高超音速飞行器头罩气动热流场数值模拟

对几种不同外形的高超音速飞行器头部气动热效应进行数值模拟,采用Fluent软件对各飞行器进行三维薄层N-S方程数值计算,得到了不同外形的高超音速飞行器头罩外表面热流场分布.然后将计算结果与美国宇航局的超音速飞行器X33模型风洞实验结果进行分析和比较.分析表明:在五倍音速近地飞行时,其中两种外形头部的高超音速飞行器安装中波红外光学成像探测器制导是比较适合的.     

基于DSMM的靶场弹道综合测试平台研究

提出了在计算机网络系统的基础上以分布共享内存中间件(DSMM)为核心构造分布式靶场弹道弹道综合测试平台的方法,重点讨论了DSMM的实现原理.目前DSMM已设计完成并应用于实际工程系统.     

基于滑模控制的飞行器螺旋机动、制导与控制一体化设计研究

针对空舰飞行器末制导过程中突防能力不强;制导、控制回路分离设计在带宽分离假设条件不满足情况下的控制效果较差的两方面问题,将飞行器制导与控制回路进行一体化设计,并引入三维螺旋机动的弹道机动形式,实现了螺旋机动、制导、控制一体化的设计研究. 首先对飞行末段的制导、控制回路进行了一体化建模,之后应用滑模控制方法,完成了制导与控制一体化的控制律设计,而后引入了对视线倾角速率与视线偏角速率的周期性拉偏,完成了螺旋机动、制导、控制一体化设计,仿真结果表明,本文设计的控制律在保证对目标的精准打击能力的同时具备了攻击过程中的弹道螺旋机动能力.