舰炮发射与飞行动力学仿真研究

以发射动力学，多体系统传递矩阵法及弹道学理论为基础，建立了舰炮刚弹耦合的发射动力学模型；应用蒙特卡洛方法，编制了舰炮随机发射与飞行动力学仿真程序。进行了舰炮模态试验，试验结果验证了仿真结果的正确性。分析了影响舰炮射击密集度的因素，并提出了改善舰炮射击密集度的措施，对舰炮设计具有指导意义．     

基于仿真的闭环反导舰炮效能评定

根据闭环反导舰炮的误差分类和闭环校正原理,建立了一次射击过程中各类射击误差序列的仿真模型,给出了脱靶量估计的卡尔曼滤波方程,较详细地仿真了闭环反导舰炮的脱靶量估计和闭环校正过程。针对闭环舰炮所射击的来袭导弹目标特点,建立了射击提前点解算、目标命中面积计算等仿真中所涉及的数学模型。还给出了命中事件模拟、毁伤事件模拟和仿真次数计算的方法,从而建立了闭环反导舰炮对导弹目标射击一个航路的完整仿真数学模型。最后给出了仿真结果,进行了简单分析。     

舰艇摇摆作用下火炮射击诸元求解模型分析

通过研究摇摆运动作用下目标相对运动规律的变化,分析了摇摆运动对射击诸元精度产生影响的机理,指出了主要原因在于目标运动模型误差增加、提前点偏差增加。在研究弹丸膛外运动模型的基础上,分析并建立了基于迭代方法的射击诸元求解模型,并在此基础上建立了摇摆运动补偿模型,实现了对舰艇和甲板摇摆运动的有效补偿;建立了仿真模型,并设计了仿真实例对模型的有效性进行了验证,同时也通过实例验证了摇摆运动对于射击精度的影响原理分析的合理性。研究的结论和设计的模型对于进一步改进射击理论、研究射击技术提供了理论参考。     

步兵战车自动炮连发射击弹丸起始扰动仿真分析

为描述步兵战车自动炮连发射击精度变化规律,对自动炮首发射击弹丸起始扰动与次发射击弹丸起始扰动进行了仿真计算.基于移动荷载理论,以圆柱坐标系中弹丸径向速度为表征量建立了自动炮首发射击弹丸起始扰动仿真模型;在对首发弹丸射击后身管的剩余振动能量进行动力学仿真的基础上,应用身管膛线起始部单元在首发射击赋予的初始径向位移和初始径向速度作为身管的初始边界条件,建立具有身管初始扰动的弹炮耦合振动模型,对次发弹丸的起始扰动进行了仿真分析.仿真结果表明,首发弹丸射击后身管剩余振动能量大大增加了次发弹丸的起始扰动.     

舰炮对岸区域射击最优表尺分配模型研究

舰炮对岸射击问题需要求取表尺梯次差及射击弹丸数量,区域射击方法能够优化求解这些参数。给出舰炮对岸射击毁伤概率模型,引入中间函数通过变分求解最优中间函数,进而提出表尺梯次差求解方法。根据预定毁伤概率要求,构建迭代模型,给出基于预定毁伤概率的射击弹丸数量求解方法。通过数值求解得到典型题设下的表尺梯次差及射击弹丸数量,并与现有方法进行了对比分析。分析结果表明,方法能够给出满足预定毁伤概率要求的舰炮对岸射击方案,与现有方法相比,模型精确性和优化程度更高。同时,在无法确定目标分布特性时,可以假设目标服从均匀分布并进行舰炮对岸射击方案求解,虽然会增加射击弹丸数量消耗,但是可以保证毁伤概率达到预定要求。     

成败型武器性能评估中的“淹没”问题研究

武器性能评估中,当真实试验数据样本量不足时,可利用Bayes方法将仿真试验数据作为先验信息.但若先验信息处理不当,就会出现大量仿真试验数据"淹没"真实试验数据的情况,使评估结果失去意义.提出一种基于全概率思想的先验信息综合方法,通过在成败型武器性能评估中的应用,表明该方法能合理考虑仿真系统可信度的影响和仿真试验数据的重要性,较好地解决了真实试验数据的"淹没"问题.     

舰炮曲射弹道的火控解算模型及其仿真研究

舰炮只采用低伸弹道存在缺陷，而同时采用曲射弹道可弥补其不足。从舰炮武器系统的作战需求论述了采用曲射弹道的必要性，同时建立了解弹道方程求解舰炮射击诸元的数学模型、求解弹丸飞行时间和快速迭代解命中模型、利用最小二乘方法进行弹道气象条件误差源辩识分离模型等的综合火控解算模型。通过仿真验证了模型的可行性。     

导弹射击精度鉴定中Bayes方法的运用

以导弹射击精度鉴定问题为对象，研究了运用Bayes理论从仿真试验数据中提取有用信息，从而实现在少量现场试验样本情况下有效完成试验鉴定任务的方法。在简要介绍Bayes理论基本思想的基础上，着重介绍了运用自动（Bootstrap）法从仿真试验结果中获取验前信息的基本思想和一般方法。以及在获得前信息后结合现场试验样本进行导弹射击精度鉴定的方法；最后本文还指出了将Bayes方法应用于具体工程实践时必须考虑的一些问题。     

基于虚拟样机的火炮系统建模仿真与优化研究

以某小口径自动炮遥控武器站为研究背景,对其进行动力学建模仿真与优化研究.首先介绍了虚拟样机技术的发展和应用,利用多体动力学原理建立系统的动力学方程;在UG中建立遥控武器站三维装配模型的基础上,利用ADAMS软件平台建立遥控武器站虚拟样机并进行了校核;然后利用火炮发射动力学技术,对其连发射击状态进行了多刚体系统动力学仿真;并对火炮系统的后坐力和射击精度进行了优化.研究结果为遥控武器站总体设计和部件设计提供了理论依据.     

Bayes小子样鉴定中仿真可信度研究

在仿真试验和飞行试验的一体化试验鉴定过程中，仿真信息的作用越来越突出，仿真的可信度也越来越受到重视。改进Bayes方法，在Bayes公式中引入了仿真可信度，使综合利用仿真数据和试验数据得出的武器性能指标评估结果更加可信。首先，定义了可信性Bayes模型，分析了它的合理性，并把它应用到多阶段武器试验鉴定中。接着，分析了仿真可信度的含义，给出了一个仿真可信度直观定义。最后，通过仿真实例来验证了可信性Bayes分析方法的有效性。     

不同路面条件下车载转管机枪动力学特性研究

以某型车载转管机枪为对象,为了研究不同路面环境对其射击精度的影响程度,采用虚拟样机技术建立了该型机枪刚柔耦合多体动力学仿真模型.综合考虑了轮胎与地面、车辆与机枪之间的相互作用关系,仿真模拟了车辆处于自由状态时,机枪在不同路面条件下的射击过程并对其进行了外弹道计算,获得了机枪射击时车辆的振动特性、枪口的响应特性以及立靶散布情况.通过对各种路面条件下的仿真曲线对比分析,得出了路面环境对机枪射击精度的影响关系.研究结果为同类武器的研究与试验提供了理论支持和方向.     

智能优化的代价评估粒子滤波算法

针对噪声未知情况下粒子滤波算法进行状态估计时准确性低的问题,对智能优化的代价评估粒子滤波算法进行研究。结合代价评估粒子滤波算法特点设计了智能优化重采样策略,利用概率质量函数评价粒子的可信度,通过交叉变异操作引导粒子向风险较小的区域移动,改善基于风险和代价进行样本更新而导致的样本贫乏问题;通过对风险较大粒子的变异,扩展了粒子的后验分布区域。仿真结果表明,提出的智能优化代价评估粒子滤波算法具有良好的粒子优化性能,能在噪声统计特性未知情况下提高状态估计的精度。     

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.     

近程反导舰炮武器系统射击效率评估

近程舰炮武器系统担负着舰艇末端防空反导任务。提出了一种评估反导射击效率的方法,该方法选取了单目标毁伤概率、毁伤目标数学期望、服务概率作为射击效率指标。在确定舰炮武器系统有效射击区域的基础上,分析了反导可射击条件,研究了对单目标沿其航路射击的可射击时间、点射次数、受到各次点射的概率,利用经验公式得到单目标毁伤概率。然后,研究了多座舰炮对群目标射击时毁伤目标数学期望、服务概率两项评估指标的计算方法。实例计算分析表明该方法有效可行。     

基于HLA的鱼雷武器性能仿真系统及其VV&A研究

讨论了高层体系结构(HLA)技术应用于鱼雷武器性能仿真的需求和关键技术以及该仿真系统的VV&A:(1)建立精确的武器系统仿真模型;(2)解决实时性问题;(3)建立有效的VV&A技术保障。在基于HLA的鱼雷武器性能仿真系统的FEDEP开发过程中利用Labworks工具集辅助进行FOM/SOM校核、互操作性校核以及联邦测试等VV&A过程,采用主观判断分析、软件测试和频谱分析等方法对鱼雷控制系统模型、弹道模型和自导系统模型进行了校核与验证,提高了HLA仿真试验结果的可信度。     

基于一种无偏估计器的双站被动测距算法

针对短基线情况下双站三角测距精度不高的问题,提出了一种利用双站方位历史信息实现被动测距的算法.建立了双站被动测距模型,该模型可以利用最小二乘等线性估计器来求解,但因其数据矩阵包含误差其解是有偏的,为此引入了一种无偏估计器来实现对目标距离的估计.通过仿真试验说明该算法比三角测距有着更高的精度,证明该算法用于双站被动测距是有效的.     

武器系统仿真模型的可信性验证方法研究

武器系统仿真模型的可信性验证是合理地、科学地运用武器系统仿真模型进行系统分析、预测以及辅助决策的关键环节。通过对典型水中兵器仿真模型进行可信性验证，结出了系统仿真模型的可信度在典型水中兵器仿真模型中的具体形式，建立了仿真模型的可信度分城模型．然后利用经典统计分析方法给出了该典型水中兵器仿真模型可信度的点估计及其置信下限，并通过实际试验及仿真模型数据实现了该可信性验证方法，证明了该方法的可行性。     

基于AHP的指控装备信息网络仿真可信度评估

仿真模型的可信度评估,是仿真领域研究的一个热点问题.同样,对于指控装备信息网络仿真的可信度评估是建立指控装备信息网络模型,并依托模型进行仿真实验的重要环节之一.在分析指控装备信息网络的体系结构基础上,构建了指控装备信息网络的半实物仿真模型,给出了仿真可信度评估的指标集,并应用层次分析法计算出了指标集备因素的权重,然后,在提出正、负理想比较标准基础上,建立了仿真可信度评估的灰色模型,并对仿真可信度进行综合评估分析.最后,通过举例分析证实了所提出方法的可行性和有效性.     

坦克单车对抗仿真试验研究

从实际应用角度出发,应用装备作战仿真方法,进行坦克单车对抗仿真试验研究,给出了坦克单车对抗试验系统的组成和结构,提出了人在环坦克仿真器实现精度控制的测试方法。对试验人员评价、试验方案设计、试验组织和试验结果处理进行了研究分析,增加了仿真的可信度,对单武器平台对抗仿真试验研究具有一定的借鉴作用。     

基于蒙特·卡罗积分法的面目标精度评定方法

射击精度是导弹武器系统最重要的性能指标之一。建立了一种针对导弹武器射击面目标的精度评定方法,定义了命中面目标的精度指标命中区域圆概率偏差,设计了基于蒙特·卡罗积分法的命中区域圆概率偏差计算方法。理论推导和仿真分析表明,对命中面目标的精度指标定义合理,所设计的命中区域圆概率偏差计算方法简单、精确,可以用于导弹武器命中面目标的精度评定及瞄准点选取。