基于Xsim平台的防空导弹武器系统仿真平台设计

以系统仿真技术在防空导弹武器系统的方案论证、优化设计、飞行试验预测、作战效能评估等方面中的应用为背景,提出了一种基于Xsim平台的防空导弹武器系统仿真平台设计方法。论述了该平台的总体架构设计、模型设计以及仿真流程设计,给出了设计思路。完成了某防空导弹武器系统仿真平台的应用开发,实践表明该平台可以较好的开展防空导弹武器系统作战过程仿真,可用于支撑防空武器装备各阶段的仿真工作,提升复杂战场环境下防空武器装备研发论证及设计能力。     

分布模型集成工具HLAWrapper的设计与实现

针对导弹等武器系统设计过程中经常遇到的复杂异构模型仿真集成问题，提出了基于模型包装器的分布模型集成方案，论述了集成框架设计时遇到的关键技术，包括模型包装器(HLAWrapper)、模型接口规范以及应用数据模块技术，最后给出了异构模型分布集成框架的实现。     

防空导弹武器系统综合仿真支撑平台研究

阐述了在研及预研型号防空导弹武器系统方案论证及效能评估的重要性,以此为需求牵引,分析了构建防空导弹武器系统综合仿真支撑平台的必要性,结合当前实际应用对改善防空导弹武器系统建模、仿真试验及结果分析全过程的需求,以提高仿真建模效率为目的,提出了以模型重用技术为基础,建立基于建模与仿真知识库的导弹武器系统综合仿真支撑平台的总体构想,并给出其基本技术方案。该综合仿真平台建立了导弹武器系统作战效能与其主要性能指标的联系,能够用于综合评价不同导弹武器系统的作战能力。应用实例表明,该平台建设方案合理可行,基于综合仿真平台进行效能评估,不失为导弹武器系统效能分析的一种有效手段。     

插件式可重配导弹总体设计集成优化框架研究

导弹武器系统总体设计过程的复杂性，对于模型和应用集成、方案优化提出了更高要求。在虚拟样机、多学科设计优化、应用集成等技术的基础上，提出一种插件式可量配导弹总体设计集成优化框架，并对其中一些关键技术进行探讨，最后实现了一个原型系统。     

导弹总体设计过程中的过程模型研究

针对导弹总体设计过程，提出以过程集成的思想来解决总体设计这个多学科多任务的复杂灵活的设计分析过程，并给出了能够描述导弹总体设计过程各种动态因素的过程模型-IPM，分析了IPM过程建模的相关内容。最后给出了一个应用实例验证了IPM思想的正确性和可行性。     

支持功能重配的导弹集成优化设计平台研究

导弹武器系统总体设计过程的复杂性,对模型集成、过程集成和应用集成提出了更高的要求.在集成设计平台、多学科设计优化的基础上,提出支持功能重构的导弹集成优化设计平台框架,实现了导弹系统组成动态定制、优化及仿真模块定制、流程定制、数据集成关系定制等功能,并对其中一些关键技术进行探讨,最后实现了一个原型系统.     

支持导弹总体设计的虚拟协同设计空间

导弹武器系统总体设计过程的复杂性为模型和设计参数的共享、优化带来了新的挑战。本文在虚拟样机、计算机支持的协同工作等技术的基础上，提出了虚拟协同设计空间的概念，给出了支持导弹一体化设计与优化的VCSIMDO体系结构，实现了一个原型系统。     

防空导弹武器系统退役模型研究

为了科学地确定防空导弹武器系统的退役以便于制定合理的武器装备采购计划 ,首先对影响防空导弹武器系统退役的各种约束指标因素进行了详细的分析和论证 ,建立了各项约束指标因素的相应约束子模型。应用模糊综合评判法构建了防空导弹武器系统的退役评判模型 ,并提出了综合评判和单项指标相结合的混合评判原则 ,为防空导弹武器系统的退役提供了科学的依据和处理方法。本模型已经应用于武器装备采购计划决策支持系统中 ,具有很高的应用参考价值     

基于HLA的导弹装备军民一体化维修保障仿真系统设计与实现

针对有效开展导弹装备军民一体化维修保障及其训练的需求,提出了开发导弹装备军民一体化维修保障仿真系统的课题. 在分析导弹装备军民一体化维修保障系统的基础上,设计了基于HLA的导弹装备军民一体化维修保障仿真系统体系结构, 开发了联邦成员的对象模型,并运用RTI实现了联邦成员间的信息交互. 最后,设计了仿真系统的仿真流程、时间管理服务和所有权管理服务. 该仿真系统可为提高器材及其他保障资源利用率、科学制定保障方案、加强军民双方协调指挥控制能力提供一个技术平台.     

导弹制导精度与杀伤概率一体化仿真

制导精度仿真和杀伤概率仿真是武器系统效能仿真的重要组成部分,在传统仿真系统设计和仿真试验中一般分别进行.通过对两者仿真模型有机结合,实现了制导精度与杀伤概率的一体化仿真,给出了仿真流程,并对一体化设计结果的可信度进行了初步研究,具有较强的通用性.制导精度与杀伤概率一体化仿真不但实现了导弹拦截目标的全过程仿真,而且节约了设计开发资源,为实现作战效能评估和攻防对抗等大型仿真系统建设奠定了技术基础.     

虚拟样机一体化建模方法研究

虚拟样机在协同设计过程中的核心是虚拟样机模型，虚拟样机模型负责提供一个特定产品全寿命周期设计过程中各个侧面的信息，是虚拟样机研究的主要领域之一。本文首先对虚拟样机模型当前的研究现状进行分析。在对虚拟样机一体化模型的基本特点进行介绍的基础上，提出了VIM形式化模型描述方法。     

基于包装器的导弹总体设计应用集成框架研究

分析并总结了导弹总体设计面临的应用集成问题。比较了目前主要的应用集成方法及其解决技术。结合集成框架技术、组件技术、过程建模技术等,提出了基于包装器的导弹总体设计应用集成框架。该框架基于C/S结构,重量级的服务器端对应用提供包装和组件发布的能力,设计人员在轻量级的客户端能够以一致的方式访问所有的包装后的应用组件。给出了基于文件包装器进行应用集成的具体实现过程,并通过实例验证了包装器集成框架的正确性和可行性。     

基于有限时间收敛干扰观测器的探导控一体化设计

针对滚仰式半捷联寻的制导导弹, 提出一种基于有限时间干扰观测器(finite time disturbance observer, FTDO)的探导控一体化滑模控制器设计方法。首先基于滚仰式半捷联导引头动力学模型和导弹制导控制模型, 建立了全状态耦合探测、制导、控制一体化控制模型。在模型中将不确定项和误差视为干扰, 通过有限时间收敛干扰观测器对干扰进行估计。对探导控一体化模型进行分块反演滑模控制律设计, 并验证了控制器的稳定性。仿真结果表明, 一体化控制方法提高了导弹对目标机动的响应能力和目标跟踪的稳定性, 并实现了比传统级联控制方法更小的脱靶量。     

Integrated guidance and control design for missile with terminal impact angle constraint based on sliding mode control

Aimed at the guidance requirements of some missiles which attack targets with terminal impact angle at the terminal point, a new integrated guidance and control design scheme based on variable structure control approach for missile with terminal impact angle constraint is proposed. First, a mathematical model of an integrated guidance and control model in pitch plane is established, and then nonlinear transformation is employed to transform the mathematical model into a standard form suitable for sliding mode control method design. A sufficient condition for the existence of linear sliding surface is given in terms of linear matrix inequalities (LMIs), based on which the corresponding reaching motion controller is also developed. To verify the effectiveness of the proposed integrated design scheme, the numerical simulation of missile is made. The simulation results demonstrate that the proposed guidance and control law can guide missile to hit the target with desired impact angle and desired flight attitude angle simultaneously.     

复杂机电系统多学科设计与仿真集成框架

为实现复杂机电系统的设计与仿真中多学科应用的集成以及信息的交流与共享,提出了一种复杂机电系统多学科设计与仿真集成框架,并给出了集成框架的参考模型.该集成框架采用了有利于实现设计与仿真应用程序"即插即用"的组件结构,并建立了机电系统设计与仿真公共信息模型和标准应用组件接口.复杂机电系统多学科设计与仿真集成框架以多学科综合设计与仿真为核心,以公共信息模型为基础,通过标准化应用组件接口实现不同工程领域的设计与仿真工具的集成以及设计和仿真信息交流与共享,从而支持多学科团队间的协同工作.     

基于指派模型的导弹装备体系弹种优化设计

针对体系作战中多弹种协同完成多类型作战任务的需求, 建立了以导弹装备体系效能为引导的弹种优化设计结构框架, 以综合考虑任务、成本和风险影响因素的装备体系效能最优为目标, 构建了指派模型, 并给出了该模型的约束条件。针对该优化问题的可行解空间较大、计算时间较长的特点, 设计了基于作战环的模型快速求解方法, 以加快设计过程。算例分析结果表明: 该指派模型能够实现导弹装备体系中最优弹种设计方案的求解, 同时引入作战环可以极大地缩小可行域, 从而显著提高设计计算效率。