一维弹道修正引信弹道修正策略分析

针对一维弹道修正引信阻力机构增阻能力有限的问题,采用概率与数理统计方法,以落入指定幅员区域弹丸数量最多为原则,对一维弹道修正弹药所需提前瞄准量、最大射程修正量进行分析. 研究结果表明,采用只对部分弹丸进行修正,提前瞄准量是所需最大射程修正量的1/2,且为无修正弹丸落点纵向误差标准差2倍左右时,修正策略为最佳选择. 以某155 mm榴弹对象,进行蒙特卡洛打靶仿真分析,验证了该修正策略的正确性. 该修正策略能以较小的提前瞄准量及所需最大射程修正量,使射程精度得到最大程度的改善,特别适用于阻力机构增阻能力有限的一维弹道修正引信.      

滑翔增程弹滑翔弹道设计

在滑翔段上采用法向加速度等于零和升阻比最大两种方式进行滑翔弹道设计,导出俯仰舵偏角和平衡攻角的表达式,得到滑翔射程的一般关系式,分析了决定制导炮弹射程的主要因素.仿真结果表明,采用这两种方式设计的滑翔弹道各有特点,在工程实现中可以根据不同的使用要求和实际情况进行选择.     

射程修正引信弹道辨识算法精度分析

研究用于射程修正引信的基于弹道上升段速度时间序列的弹道辨识算法精度.分析引起射弹散布的原因,选取初速和射角作为建立随机概率模型的初始参数.根据蒙特卡洛计算机模拟理论和方法,利用初始参数的随机值和弹道方程生成随机弹道作为实际弹道.利用弹道辨识算法对实际弹道进行辨识,比较辨识射程与实际射程得到弹道辨识算法误差.仿真结果表明,弹道辨识算法计算误差不大于0.1%.     

滑翔增程火箭弹弹道优化算法研究

在分析影响滑翔增程火箭弹射程的主要弹道因素的基础上，提出了一种滑翔增程火箭弹最优化弹道的求解算法，并给出滑翔增程火箭弹的弹道优化计算模型．针对计算模型求解规模较大的问题，给出了用分布式并行集群计算服务器求解的进程调度方法，弹道优化算法的仿真计算结果表明：滑翔增程弹的增程率高于100％，滑翔增程火箭弹的弹道优化算法有较好的收敛性质，并行求解方法效率较高．     

基于脉冲控制的迫弹弹道末段修正研究

针对脉冲控制的迫弹的末段弹道修正问题,建立了基于周向脉冲控制的弹道模型。在确定脉冲发动机参数条件下,对不同起控距离下脉冲发动机控制修正的弹道进行仿真计算。得到了脉冲发动机对射程、偏流各向修正能力大小,其中对射程X方向的修正作用大于对偏流Z方向的修正作用;并且对射程X正向的修正作用强于对射程X负向的修正作用。对偏流方向的修正作用基本相同。研究结果对脉冲发动机的点火起控点选择以及脉冲发动机的个数选择都有一定参考价值。     

某轮式自行火炮弹道-火炮一体化优化设计

为提高某轮式自行火炮的综合性能,避免在设计过程中提高射击精度的同时使得射程与弹丸杀伤面积下降,建立了涉及内弹道、外弹道、终点效应和自行火炮总体布局与发射动力学的自行火炮一体化优化设计流程和优化设计模型.该模型采用集成优化思想,以炮口跳动垂直扰动最小、射程最远和杀伤面积最大为目标进行多目标一体化优化设计,得到了Pareto最优解集.根据工程经验选取的一组优化解与优化前相比.结果明显优于以炮口垂直扰动最小为目标的单目标优化设计结果.研究表明,综合考虑全弹道模型和自行火炮总体布局与发射动力学模型的某轮式自行火炮弹道-火炮一体化优化设计模型能够有效提高自行火炮的综合性能,避免了单个目标优化时其他目标严重劣化的现象,验证了该方法的有效性.      

基于MATLAB的某一森林灭火弹外弹道仿真与运用

为了在设计初期能得到满足射程与弹重要求的弹丸初速,建立了弹丸质心运动的外弹道数学模型,采用四阶龙格-库塔法对外弹道微分方程进行计算,利用MATLAB软件进行仿真,并给出了相应的仿真结果及分析。最后根据得出的初速完成发射平台的原理方案设计,为后续的具体设计提供了依据。     

TBM弹道预测及其误差分析

为了分析地球旋转对弹道预测的影响过程,以战术弹道导弹关机后任意一点为基准点,录取该点的坐标和速度矢量,基于所建立的坐标系,通过坐标转换及中段弹道参数计算,有效地简化了预测状态的过程,计算出基于战术弹道导弹关机后任意一点的弹道预测模型,通过该模型,可以在发现来袭战术弹道导弹后,预测该导弹在其后任意时刻的三维坐标.采用射程大干1 000 km的弹道数据进行仿真,对弹道预测的误差进行分析,验证了地球旋转对TBM弹道预测的影响.     

基于平均弹着点的榴弹炮射击修正方法

现代战争要求榴弹炮具有准确修正射击的能力。为了提高榴弹炮的射击准确度,应用多体系统传递矩阵法建立了榴弹炮系统的发射与飞行动力学模型,计算了榴弹炮的射击密集度,仿真结果与实验符合较好。计算了不同射角下平均弹道的射程、最大弹道高与侧偏的斜率。建立了基于平均弹着点的射击修正方法。修正结果表明,该方法可有效提高榴弹炮射击准确度,为提高榴弹炮的射击精度提供理论依据与技术手段。     

正常重力和椭球地表对弹道计算的影响

为了更精确地考虑地球对超远程弹道计算的影响,提出了一个计入精确正常重力的椭球地表弹道模型。讨论了在椭球地表情况下火箭落点以及飞行高度的计算方法,推导出精确正常重力的计算公式,得到了椭球地表弹道模型,最后计算和分析了采用平面地表模型所产生的射程误差。分析结果表明:对于射程较大的远程弹道,与使用平面地表弹道模型相比,采用该文的椭球地表弹道模型的误差较小。     

新一代近距格斗空空导弹机动能力分析

格斗空空导弹的机动能力是全弹设计的核心,是总体设计时需解决的关键问题.首先建立了导弹的动力学模型、运动学模型、推力矢量模型、目标运动模型,通过典型弹道的仿真,确定了导弹的机动能力,即导弹的最大转弯角速率和最大过载值,为导弹总体设计提供依据.     

基于改进微粒群算法的飞机纵向飞行轨迹优化

为提高飞机纵向飞行轨迹优化的精度和收敛速度,提出了用改进的微粒群算法对飞机纵向飞行轨迹进行优化的新方法。基于质点动力学和能量状态方程,建立了飞机质点运动数学模型;利用庞特里亚金最小值原理,给出了飞机纵向飞行过程优化的目标方程;引入自适应惯性因子,采用罚函数法对轨迹寻优问题进行无约束化处理,基于改进的微粒群算法对纵向飞行轨迹进行了优化,并给出了算法优化流程。使用改进的微粒群算法,得到了Boeing 737-800飞机纵向飞行最优轨迹。优化结果与试验结果的比较表明,该算法可使纵向飞行轨迹快速收敛于最优解,算法具有收敛速度快、精度高的优点。     

一种混合仿生算法在弹道优化中的应用

针对导弹滑翔段弹道优化问题,考虑人工鱼群算法局部搜索不精确、微粒群优化算法易发生过早收敛等问题,提出一种新的人工鱼群与粒子群混合优化算法。算法的主要策略是在人工鱼群算法的基础上,将人工鱼群优化算法中的觅食行为变为粒子群在感知范围内进行小范围寻优,在人工鱼群算法的最后,再利用粒子群进行精确寻优。以导弹飞行中的吸热量为优化目标,运用此算法设计得出了导弹滑翔段的优化弹道。     

弹道导弹攻防对抗的对策模型

针对现代空袭的弹道导弹突击,设计了弹道导弹攻防对抗的对策模型。把导弹攻击的行动表示为能造成最大预期伤害的数学模型,然后指出如何最优化防御拦截系统部署及拦截方案以期最小化最大期望毁伤,仿真实例说明了弹道导弹攻防对抗对策方法的有效性。     

无动力弹体的纵向弹道控制

建立无动力弹体的六自由度非线性数学模型，将飞行控制中经典的纵向轨迹控制策略与非线性优化控制技术有机地结合起来，分别设计了考虑和不考虑俯仰角反馈的不同控制方案，获得了2种较为实用有效的纵向轨迹控制结构。设计表明这种非线性优化设计具有较好的轨迹跟踪性能，对投放时机也具有较好的鲁棒性。     

弹道导弹助推段动态RCS特征仿真

根据弹道导弹在助推段的运动特性进行弹道仿真。采用准静态法结合矩量法仿真导弹在助推段的动态RCS，通过与导弹静态全角度单站RCS的计算结果对比得到每一采样时刻导弹姿态的变化，采用N点截图的方法获取动态RCS的均值方差联合分布提取弹道导弹在助推段的动态RCS特征,由此分析导弹在助推段的轨道特性，作为助推段导弹目标识别的依据。     

反导子母弹最佳射角方向角和开舱时刻的确定

为了使子母弹抛撒开的子弹散布范围可以覆盖来袭导弹,在分析来袭导弹和子母弹弹道轨迹的基础上,以开舱后子弹群中心点的脱靶量为优化目标,以母弹的射角和方向角为设计变量,建立了无约束优化数学模型。在MATLAB中使用fminsearch无约束优化程序求优,得到了脱靶量取到极小值时母弹的最佳射角和最佳方向角,并根据当弹目距离达到一定数值时母弹开舱的原则计算了母弹开舱的时刻。还研究了优化模型在不同发射时机时的求解情况。计算结果表明,在子母弹的各项参数和来袭目标轨迹给定的情况下,应用优化的方法可解出母弹发射的最佳射角和方向角。随着发射时机越来越晚,最佳射角越来越大,而最佳方向角越来越小。     

基于Voronoi图和离散微粒群优化算法的UCAV攻击轨迹决策

根据UCAV可发射区简化模型,提出了UCAV攻击轨迹决策问题。提出了UCAV攻击轨迹决策的分层设计方法,并将其转化为优化问题。首先根据已知的飞行环境,采用Voronoi图生成初始轨迹;然后通过建立攻击轨迹约束条件模型、飞行距离模型和威胁模型,以飞行距离和威胁代价为优化目标函数,构建了UCAV攻击轨迹决策模型,并在此基础上提出了一种离散微粒群优化(Discrete Particle Swarm Optimization, DPSO)算法对攻击轨迹决策模型进行求解。仿真结果表明,通过Voronoi图和DPSO算法能够较好地解决UCAV攻击轨迹决策问题,并能够在多约束条件下对目标函数进行组合优化。     

弹道导弹防御系统反导作战的SD模型研究

弹道导弹防御系统作为反导作战的主要平台,作战能力如何越来越被关注.利用系统动力学(SD)理论通过作战模拟的方法进行弹道导弹防御系统反导作战的研究是一种有效的途径.给出了反导作战效能评估的SD模型框架,分析了反导作战中诸要素的影响关系,建立了反导作战SD模型,并进行了模型的仿真实验,结果分析和建模案例表明了SD理论研究反导作战的可行性和有效性.