制导炮弹的发展概况

本文叙述制导炮弹采用半主动激光末制导、红外成象末制导和毫米波末制导的优、缺点。叙述一些国家用榴弹炮、迫击炮、高射炮和海军炮等发射的制导炮弹的结构和研制动向。叙述制导炮弹是一种高技术产品,是部队需用量较多的产品。     

末制导炮弹发展趋势及其研究方向

针对末制导炮弹、末制导迫弹以及舰炮发射的制导炮弹,介绍了它们的发展历史及改进情况。分析了末制导炮弹的使用局限性及其优缺点,总结出末制导炮弹的发展趋势是追求精度、射程、威力、智能化以及低成本。介绍末制导炮弹飞行力学研究领域的一些关键技术,如抗高过载技术、空间定向技术、增程技术、导引头扫描规律与捕获域研究、制导律与交接班技术以及费效分析等。     

末制导炮弹惯性制导仿真及横向散布研究

末制导炮弹通过简易的惯性制导系统使弹丸沿直线飞行以达到增加射程的作用.通过研究末制导炮弹惯性制导系统的工作原理,应用MATLAB/Simulink中的Aerospace Blockset,建立了含俯仰和偏航通道的末制导炮弹惯性制导系统简化模型.分析了炮弹惯性制导系统的横向干扰因素及其带来的横向散布.仿真结果验证了模型的正确性,并给出了减少末制导炮弹横向散布的改进策略.     

新型末制导炮弹射击模拟训练系统设计与实现

根据国产激光末制导炮弹武器系统的特点和工作原理,设计了新型激光末制导炮弹射击模拟训练系统的工作流程,实现了信息在各模拟子系统间的传输,分析了模拟系统中末制导炮弹对目标的命中条件,利用VR技术和硬件相结合的方法实现了对炮兵战场环境的侦察及弹丸对目标毁伤效果的模拟.部队使用表明该模拟系统能显著提高训练效果,节约大量训练经费.     

激光末制导炮弹半实物仿真系统

根据激光末制导炮弹的组成和工作原理，介绍了半实物仿真试验的作用，设计了适合激光末制导炮弹试验的半实物仿真系统，研究了各仿真试验设备技术方案，重点对激光目标模拟器进行了研究，最后介绍了半实物仿真系统的试验模式。     

末制导炮弹武器系统战斗队形的方案优化评估

针对末制导炮弹的作战使用特点,将层次分析法与ＥＬＥＣＴＲＥ方法相结合,给出将一种指挥员的经验与数学模型有机结合进行战斗队形评估选优的多准则决策方法。     

考虑齿隙的多约束导引控制一体化设计方法

在舰炮制导炮弹进行远程对岸火力支援的末段,考虑舵机齿隙、限定攻击角以及测量视线角速率受限,提出了一种基于动态面滑模与扩张状态观测器的多约束导引控制一体化设计方法。构建了制导炮弹的导引控制一体化的严反馈串级模型,将舵机视为更符合实际的含齿隙双惯量子系统。针对视线角速率和风等未知干扰,设计扩张状态观测器对其实施迅速而准确的估计。设计具备自适应指数趋近律的非奇异终端滑模,致使视线角速率与视线角跟踪误差在有限时间内零化。在高阶串级系统中合理运用动态面滑模,有效改善微分膨胀问题。运用Lyapunov理论证明了系统一致最终有界性以及重要状态的有限时间收敛性。通过对比仿真实验,在所提方法的调控下,含有舵机齿隙的制导炮弹在打击固定与蛇形机动目标时,均具有良好的制导性能。     

高超声速制导炮弹终端滑模控制

针对高超声速制导炮弹的动力学耦合与非线性控制问题,设计一种基于反馈线性化的终端滑模控制器。首先,兼顾控制系统设计的简便性要求与高超声速制导炮弹的强非线性特点,建立非线性控制模型。然后,对模型中动力学耦合问题,根据微分几何理论对其进行反馈线性化,实现俯仰通道与偏航通道的解耦。最后,对两通道分别设计终端滑模控制器,且控制器有限时间收敛。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速稳定的追踪指令信号,且在外界干扰与参数摄动的情况下依然具有良好的鲁棒性。     

高超声速制导炮弹终端滑模控制

针对高超声速制导炮弹的动力学耦合与非线性控制问题,设计一种基于反馈线性化的终端滑模控制器。首先,兼顾控制系统设计的简便性要求与高超声速制导炮弹的强非线性特点,建立非线性控制模型。然后,对模型中动力学耦合问题,根据微分几何理论对其进行反馈线性化,实现俯仰通道与偏航通道的解耦。最后,对两通道分别设计终端滑模控制器,且控制器有限时间收敛。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速稳定的追踪指令信号,且在外界干扰与参数摄动的情况下依然具有良好的鲁棒性。     

末制导炮弹模拟系统中运动目标命中条件分析

从末制导炮弹对运动目标射击的特点出发,探索了模拟系统设计中运动目标的命中条件。根据末制导炮弹射击的相关理论,定性地指出了影响运动目标命中情况的三个因素,利用射表并根据模拟系统的设计原理从定量的角度得出了得到命中弹时这些因素必须满足的条件。与手工作业结果和实际射击效果比较表明,得出的结论切实可行,该结论也为末制导炮弹模拟系统中对运动目标射击效果的判断提供了一种有效的方法。     

红外对抗技术

由于红外制导武器有很高的命中率并且已被大量使用,因此红外干扰技术受到了重视并且得到大力发展。本文讨论正在发展的红外烟幕技术、红外报警装置、红外诱饵弹、红外干扰机和红外隐身技术的特点和应用情况;叙述它们对导弹红外导引头干扰的机理。     

自动化码头运输设备充电策略优化的仿真研究

随着自动化集装箱码头成为当今码头的发展趋势,AGV(automated guided vehicle) 作为自动化码头中使用最为广泛的水平运输工具,合理制定其充电策略至关重要。针对当前自动化集装箱码头中AGV充电策略的不足,提出一种以离线充电为主在线充电为辅的充电策略,并且针对在线充电站点位置选择问题提出一种利用热区图选择有效在线充电站点的快捷方法。在使用该种充电策略情况下,通过大量仿真实验得出在码头工作任务量不变的前提下可减少AGV数量配置的结果,说明自动化集装箱码头水平搬运效率得到提高,证明该充电策略具有有效性。     

ISDN在炮兵通信中的应用策略初探

本文通过概略地介绍综合业务数字网（ＩＳＤＮ）和ＡＴＭ技术的发展趋势以及炮兵通信的需求,说明以ＡＴＭ技术为核心的战术ＩＳＤＮ是战术通信发展的目标。根据这一目标提出ＩＳＤＮ在炮兵通信中应用的初步方案。根据决策理论,对定性分析进行量化,采用多目标决策方法,进行方案优选。对ＩＳＤＮ这一新技术在炮兵通信中的应用策略进行了初步探讨。     

曲面薄壳有限元离散误差分析和修正方法研究

基于曲面薄壳几何/物理方程和有限元离散原理推导,揭示了壳单元离散方法特点、刚度矩阵误差产生机理和范数表示方法。以航空涡轮发动机测压探针为例,深入研究了利用协调平板壳单元、非协调平板壳单元、一次和二次实体退化壳单元等不同类型单元离散曲面薄壳时,应力计算误差影响因素及变化规律,综述了单元的适用条件。基于Boltzmann模型提出了应力计算结果修正通式,通过FORTRAN语言编程修正应力仿真结果和ANSYS二次开发语言APDL命令实现应力修正结果的读取和后处理,应力修正结果与理论解相对误差小于5%,满足曲面薄壳设计和稳定性分析应用要求。

Abstract：

Based on the geometric physical equations and deduction of discrete process of finite element for curved thin-walled structure,characteristics of shell elements for discretion and discrete error for element stiffness matrix were analyzed theoretically,and the norm expression of discrete error for element stiffness matrix was put forward.Then,as an illustration,a probe for detecting the pressure inside turboprops was meshed by curved thin-walled shell element,compatible flat shell element,incompatible flat shell element and 3D degenerated shell element,respectively,and the stress of the probe was numerically calculated by FEM.On the basis of solved results,the stress error was analyzed thoroughly,the influence factors on the error and the applying situations for different elements were determined.Finally,the general form of correctional function was put forward according to the Boltzmann model.The program developed with FORTRAN was used to correct the numerical results and the APDL commands inside ANSYS software were utilized to read and plot the correctional stress results.Through the correction,the discrete error can be reduced within 5% that satisfies the requirement of application for structural design and stability analysis.     

壳体对云爆弹药燃料抛撒影响的仿真分析

建立了带壳体云爆弹药抛撒燃料过程的动力学仿真模型，分析了圆柱壳体的断裂准则。壳体材料采用Steinberg—Guinan本构方程，断裂准则采用Taylor断裂应力准则。应用Autodyn软件对内部爆炸载荷下不同壳体材料的液体燃料的抛撒进行了仿真，得到了最大压力值和最大速度值以及速度曲线，并对结果进行了分析。得出结论：提出的带壳体云爆弹药燃料抛撒的仿真模型和方法是可行的；壳体降低燃料的抛撒速度；合理选择内外壳体材料有利于提高燃料的抛撒速度。     

炮兵侦察情报处理系统概念模型研究

针对当前炮兵侦察情报处理系统的工作现状,指出了其存在的问题和局限性。利用人工智能中的基于事例推理(case basedreasoning,CBR)技术,建立了基于CBR炮兵侦察情报处理系统的概念模型。该模型详细描述了炮兵侦察情报处理过程,克服了现有基于规则推理系统不易扩展和修改的弊端,具有更好的处理效果。     

发汗冷却控制理论在电磁炮弹防热设计中的应用

本文探讨了发汗冷却控制系统的应用问题,重点讨论了将发汗冷却方法应用于电磁炮弹的防热设计,给出了不同出口速度的电磁炮弹所需携带冷却剂——液氦的质量。计算结果表明,在炮弹气动加热相当严重的情况下,用较少的冷却剂就可以保证炮弹在整个飞行过程中保持小阻力外形,从而验证了采用液氦发汗冷却防热的工程实用性。     

基于SD的网络中心作战炮兵营对抗建模与仿真

系统对抗是网络中心炮兵作战的基本特征,且对抗过程是一个复杂的、非线性的过程,运用传统的作战损耗理论难以准确分析。首先,运用价值链模型分析了炮兵作战流程;然后,在对炮兵作战系统要素进行分析的基础上建立炮兵营对抗体系结构;最后,运用系统动力学方法(SD)建立了网络中心作战炮兵营对抗模型,并进行了仿真分析,得出了较为可靠的结论,为网络中心战炮兵火力结构体系优化与系统全要素对抗提供理论依据。     

炮兵火力计划备选方案的评估优选研究

评估优选是决策3＋过程中非常重要的步骤，直接决定着最终方案的确定。在分析研究炮兵火力计划方案的评估指标的基础上，研究建立了指标值的计算模型和整体方案的评估模型；指标的权重是指标在决策中相对重要程度的一种客观反映和主观评估的综合度量，论文提出了将客观的熵权法和改进的主观屡次分析法相结合共同确定权重的方法。给出了能实现方案评估的系统的体系结构，仿真验证，这种方法确定评估指标的权重是可行的，客观赋权法和主观赋权法相互修正，权重值更合理。