机载导弹发射动力学建模与虚拟样机仿真

基于导弹在发射导轨上的运动特征,以"捕食者"机载导弹发射系统为物理原形,建立了发射动力学和运动学模型,并应用MSC.ADAMS软件建立导轨发射条件下弹-架系统动力学模型,进行了动力学仿真试验,研究结果表明,理论计算值和仿真结果相符,得到了发射过程中导弹的位置、速度和加速度随时间的变化关系以及导弹与载机分离时对载机位置、速度和加速度的影响规律.     

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．     

拖拉机驾驶室耳旁噪声主动降噪控制

为了降低拖拉机驾驶室耳旁噪声,采集了拖拉机驾驶室耳旁噪声及左右车窗的加速度信号,并对其进行频谱分析;通过分析得到了拖拉机驾驶室耳旁噪声和左右车窗加速度的频率成分大部分与发动机的转速有关(即基频都是发动机转速一半)。提出了一种基于误差信号的FX-LMS主动降噪方法,建立了基于误差信号FX-LMS算法的Simulink仿真模型,并将拖拉机驾驶室内耳旁噪声信号导入到Simulink仿真模型中,把误差信号作为参考信号,对模型进行仿真分析。仿真结果表明:基于误差信号的FX-LMS主动降噪方法在拖拉机驾驶室耳旁有10～15 d B的降噪效果。     

小型战术导弹捷联惯导系统及瞄准线误差模型

为了系统地研究小型战术导弹捷联惯导系统的误差特性,在初始对准数学模型的基础上利用坐标变换和相似变换原理,建立了捷联惯导系统数学平台漂移模型、加速度误差模型和瞄准线转动误差模型,并对模型进行了分析.通过仿真实验验证了模型的正确性和可行性,给出了满足要求的惯性器件精度.     

两点源诱偏反辐射导弹技术

根据反辐射导弹的诱偏原理,针对反辐射导弹导引头的局限性,结合现有的等功率非相干两点源的研究成果,进一步完善了反辐射导弹失控后攻击目标辐射源的两点源诱偏模型．基于导弹运行轨迹,分别建立了导弹沿中垂线入射和以一定角度入射的动态跟踪模型,在此基础上对两点源干扰下的反辐射导弹误差距离进行了探讨．通过仿真对提出的模型进行了分析验证,详细地研究了测角精度对两点源间距选择和诱偏误差的影响,对提高有源诱骗系统的作战效能有指导性的意义．     

多级修正的高机动Jerk模型研究

基于Jerk模型及当前统计模型，提出了一种多级修正的高机动Jerk模型（MJerk）．在假设机动加速度变化率（即加加速度）为非0均值指数相关随机过程的条件下，通过对Jerk模型状态分量作Taylor级数展开，得到了各状态分量的Jerk修正方程，使得机动加加速度对系统各状态分量的作用得到反映，减小了模型误差．Monte Carlo数值仿真表明，在进行高机动目标跟踪时，MJerk模型的均方根误差比Jerk模型的约减小了20％，而二者的计算量相当。     

基于一种新误差模型的移动机器人模糊控制

建立了移动机器人的数学模型,并进行离散化. 针对大初始偏差问题提出一种新的误差模型,设计了2个基于人工驾驶思想的模糊控制器. 角速度控制器用距离误差和角度误差作为控制量,加速度控制器用距离误差作为控制量,同时对角速度和加速度进行控制以实现移动机器人路径跟踪. Matlab仿真结果表明该控制器的有效性.     

抛放弹弹射机构优化设计

该文应用内弹道、气体动力学和优化设计理论建立了抛放弹弹射机构的优化设计模型。针对某一类型的弹射装置，应用复合形优化方法对影响悬挂物(导弹或炸弹)的弹射性能的若干参数进行了优化设计。计算实例表明，通过优化设计得出的设计变量参数，可以使悬挂物的最大弹射加速度明显减少。该优化设计模型为改进现有型号的气动力工作性能提供了有力工具。     

激光驾束制导的仿真研究

该文以某型反坦克导弹改型为激光驾束制导为工程背景 ,研究了驾束制导系统的计算机仿真问题 ,包括驾束制导体制下的弹目关系与量测模型的建立、校正环节设计、周期平均控制力计算、以及系统参数优化等。仿真结果表明 ,某型反坦克导弹改型为激光驾束制导在原理上是可行的     

五轴数控加工非线性误差建模与控制

针对五轴加工旋转轴旋转运动引起的非线性误差,建立了三维空间复杂曲面工件的非线性误差模型,提出了基于平滑刀轴矢量插入补偿点的方法来控制非线性误差,从而保持旋转轴速度和加速度的连续性。仿真实验验证了风扇叶片加工非线性误差的有效控制。     

一种特殊条件下航空炸弹弹道特征数的符合计算

针对某型战机上挂载使用某型航空炸弹的问题,提出了一种炸弹弹道系数的符合计算方法。该方法选用航空炸弹质点弹道模型,采用虚拟风洞数值模拟得到的炸弹阻力定律,结合实弹靶试数据,对弹道系数进行了符合计算。该符合计算方法下的射程误差在1%以内。文中弹道模型可能适用其它质点弹道模型,选用的弹道模型与阻力定律同某型飞机火控弹道模型和阻力定律越是一致,符合计算出的弹道特征数就越有实用价值。在挂载航空火箭弹或采用航炮炮弹时,可考虑选用西亚切阻力定律。对于航空子母弹、带降落伞的低空高阻炸弹,可符合计算出它们相应的等效弹道的弹道特征数。     

弹道导弹再入段拦截的毁伤效果评估

从跟踪雷达的角度进行了再入段弹道导弹毁伤效果评估的研究。分析了弹道导弹在再入段遭到拦截时可能发生的2种情况,在此基础上将弹道系数引入弹道目标毁伤效果评估中,提出了基于弹道系数估计的弹道导弹再入段拦截的毁伤效果评估方法,仿真了3种弹道目标即完整弹头、弹体残骸、小碎片的弹道系数,证明了该方法在毁伤评估中的可行性。通过仿真机动变轨和碰撞变轨2种模型下的弹头运动轨迹,研究了目标机动对弹道导弹毁伤评估可能造成的影响,并得出可以避免这种影响的方法。     

提高弹道导弹命中精度方法研究

该文从武器系统的角度,应用发射动力学和多体系统传递矩阵法新理论,研究了提高弹道导弹命中精度方法这一导弹领域的世界热点课题,分析了影响导弹精度的误差源,从理论、计算、试验三方面,立足于导弹武器系统动力学性能与武器系统总体参数之间的定量关系的准确描述,探讨了提高导弹精度的新思路和方法,为提高弹道导弹命中精度提供新手段.     

平衡抛射武器内弹道性能研究

该文研究了某平衡抛射武器发射药厚度对其初速或然误差、最大膛压等内弹道性能的影响.采用所建立的平衡抛射武器内弹道模型计算了该武器系统的内弹道性能,进行了内弹道性能试验,计算结果与试验吻合较好.采用Monte Carlo模拟,计算了不同厚度发射药的弹丸初速及其或然误差和最大膛压.研究表明,在保持弹丸平均初速不变的条件下,发射药厚度对内弹道性能及其稳定性有明显影响.建立了发射药厚度与内弹道性能参数间的定量关系,为改进该武器系统的内弹道设计提供了帮助.     

超高射频火炮射击实验及内弹道过程仿真

该文进行了超高射频火炮膛内串联排列的3发弹丸的射击实验，建立了膛内过程的经典内弹道模型，并进行了数值模拟。计算结果和实验结果很接近，表明该模型用于模拟超高射频火炮高频连发的膛内过程是可行的。利用该模型分析了射击频率对最大膛压和初速的影响，计算结果表明：超高射频火炮的射击频率应该有一上限，就是在上一发弹出炮口并且膛内压力下降到一定压力时再击发下一发弹，才能避免各弹丸之间的相互影响，使初速散布减小。     

层权精度对射击诸元精度的影响

该文讨论了北约层权、近似层权和准确层权的计算，及利用层权计算射击诸元精度的方法，以某弹丸为例，计算对比了各层风、气温、空气密度的近似层权、准确层权和北约层权值。计算了不同气温下用3种层权计算的射击诸元精度，以及不同初速和弹道系数下用3种层权计算的射击诸元精度，根据计算结果分析了运用3种层权计算的射击诸元精度问题，提出了炮兵气象准备中层权使用的建议。     

基于IAUKF的再入弹道目标跟踪算法研究

弹道导弹再入阶段飞行速度快,受力情况复杂、多变,运动方程具有很强的非线性。针对其快速、精确、非线性跟踪问题,通过不敏变换,采用确定性采样逼近状态的后验分布,得到系统状态的均值和一步预测均方误差。将量测数据转换到笛卡尔坐标系中,在标准卡尔曼滤波框架中计算更新滤波增益、滤波均方误差和状态滤波;同时运用数值更为稳定的方程计算一步预测均方误差和滤波均方误差。通过计算残差,自适应更新状态噪声协方差和量测噪声协方差。仿真结果表明,新的跟踪算法与不敏卡尔曼滤波算法相比,具有更快的计算速度和更高的跟踪精度。     

单兵筒式武器浮动发动机系统内弹道过程数值仿真研究

为研究浮动发动机的内弹道问题,该文对其发射过程进行了建模及计算分析.首先探讨了浮动发射系统的结构设计与工作原理,运用经典内弹道理论建立了发射系统内弹道过程的数学模型,并运用龙格-库塔公式进行数值计算,最后给出某组数值仿真及地面试验的研究结果.试验验证了模型的合理性,为单兵筒式武器浮动发动机发射系统的设计提供了理论指导.     

基于多传感器抗差融合的UKF弹道跟踪算法

弹道跟踪测量过程中,由于环境的复杂性和测量机制自身的问题,测量数据不可避免存在异常值等.传统的加权观测融合估计算法往往直接对来自各个传感器的测量数据进行处理,忽略了数据质量问题对滤波精度的影响.为解决此问题,在加权观测融合算法的基础上引入抗差估计理论,根据观测融合值与融合预测值,计算测量融合残差向量、抗差权重因子和融合观测向量等价协方差阵,实现了异常值的实时分离与修正,解决了融合过程中由于测量数据存在污染导致弹道数据处理精度下降的问题.同时引入平方根滤波思想,避免了常规UKF中误差协方差矩阵非正值引起的滤波散度问题.仿真结果表明该算法估计精度高,计算负担小,能有效地减小测量误差对弹道定轨精度的影响.     

基于轨道根数交接的弹道导弹落点快速预报

为实现弹道导弹精确落点的快速预报,提出基于轨道根数交接的落点预报方法。多功能地基相控阵雷达通过综合自身计算的目标轨道根数信息与远程预警相控阵雷达上报至预警中心的目标轨道根数信息,对弹道导弹实时定轨,待落点误差精度满足要求后,进行落点精确预报。仿真结果表明,相对传统落点预报方法,能够将预报时间缩短近40%。