基于脉冲控制的末段修正弹道研究

针对迫弹的末段弹道修正问题,建立了基于脉冲控制的飞行动力学模型.结合弹道模型,分析了脉冲个数、脉冲力大小、布置位置、弹丸转速、脉冲作用时间等脉冲参数和弹道参数对末段修正能力和弹道特性的影响规律.以某迫弹和给定的脉冲控制修正方案为例,进行了末段弹道仿真计算,得到了关于修正能力的定量仿真结果和末段修正过程中迫弹攻角变化曲线.研究结果表明了末段脉冲控制修正弹道偏差的有效性,也为末段修正迫弹的脉冲控制方案设计提供了一定的理论基础.     

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。     

一维弹道修正弹气动布局与修正能力研究

为提高炮弹密集度,对采用阻力环装置的一维弹道修正弹进行了研究.基于牛顿流理论建立了一维弹道修正弹阻力环结构的附加阻力系数工程算法,通过数值分析和风洞实验研究了不同阻力环结构的气动力特性,对阻力环在弹道上不同位置的作用对弹道修正能力的影响进行了数值计算和炮射试验研究.结果表明:气动力和修正弹道的计算值和实验值基本一致,该文分析的阻力环气动布局结构对一维弹道修正弹设计有借鉴作用,研究提出的阻力环气动力算法和修正弹道算法可以作为该弹弹道设计的工具.研究结果为一维弹道修正弹的弹道设计提供了依据.     

毫米波遥控弹道修正弹系统的可行性应用研究

讨论了毫米波遥控指令弹道修正弹系统的组成和工作原理;分析了远程低成本精确火力打击和防空反导2种模式下,对该系统在作用距离、修正能力等方面的性能要求.根据当前毫米波技术和修正执行机构的研究现状,对这两种典型应用进行了详细的可行性论证分析.计算表明:毫米波遥控指令可靠收发距离大于30 km,并对雨衰有一定的适应能力;证明了修正弹15 m/s的修正能力满足防御末段高速机动反舰巡航导弹的机动能力要求.指出该系统的可能应用对象为高炮精确炸点弹药、低成本远程中大口径火炮的高精度打击弹药和双用途舰载毫米波遥控指令弹道修正弹系统.     

基于修正质点弹道模型的双旋弹控制效果分析

针对一类固定鸭舵双旋弹,提出基于修正质点弹道模型的控制效果分析方法.将前体鸭舵滚转角作为控制量,在地面坐标系中建立了固定鸭舵双旋弹的6自由度外弹道模型.在鸭舵滚转角保持常值的条件下推导了动力平衡角计算公式,并得到修正质点弹道模型.给出了射程方向修正加速度和侧偏方向修正加速度的计算公式,并提出主导修正系数的定义.分析了主导修正系数对修正方向和修正距离的影响,说明该系数是决定固定鸭舵双旋弹控制效果的关键因素之一.仿真示例表明,用动力平衡角可以近似估算弹丸的攻角而且修正质点外弹道模型与6自由度外弹道模型的位置计算结果接近.      

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.      

拟线性最优平滑滤波在一维弹道修正弹中的应用

为一维弹道修正弹控制指令的形成,打击精度的提高,采用拟线性最优平滑滤波算法对雷达测量的一段飞行参数进行滤波。滤除雷达的量测噪声,然后再外推弹道落点,比较计算弹道偏差。通过仿真表明,拟线性最优平滑滤波算法可较快的减小具有较大幅值和随机性的量测飞行参数噪声。即使在不正确的滤波初始值情况下,该算法仍能较快的跟上飞行状态量,较普通推广卡尔曼滤波有更好的稳定性和收敛性,说明该算法应用于一维弹道修正弹是可行的,且可靠性更高。     

弹道修正防空弹药飞行最优控制方法研究

结合高炮弹药修正的特点,利用最优控制理论基于能量消耗最少的准则推导出弹道特征参数的控制策略。通过仿真得到了在固定起点和固定终点条件下,弹道修正弹最优飞行弹道倾角和速度随时间的变化曲线,以及弹丸变轨需要侧向过载的变化情况。结果表明侧向过载的变化情况符合脉冲力的变化规律,反映出该控制方法在一定程度上可满足弹道修正弹脉冲力的控制要求。     

毫米波遥控弹道修正弹拦截机动 反舰导弹命中概率的仿真研究

提出了修正拦截流的概念,建立了舰载毫米波遥控指令弹道修正弹（MMW-RCTCM）拦截机动反舰导弹空袭流的防空射击模型。研究了单发MMW-RCTCM对单一机动反舰导弹的命中概率、修正拦截流对单一机动反舰导弹的命中概率以及修正拦截流对机动反舰导弹空袭流的命中概率。根据当前的技术发展状况,分析了攻防双方的技术参数,并据此对各种典型攻防模式下的命中概率进行了仿真计算。计算结果表明,与无控弹丸相比,MMW-RCTCM对机动反舰导弹的拦截效率成倍提高,且能够有效防御超音速反舰导弹的高强度攻击。     

弹道修正弹在脉冲力矩作用下的飞行稳定性条件

弹道修正是近年来为提高弹药设计精度而出现的一种新技术。该文对弹道修正技术中常用的脉冲力矩修正作用,对弹丸飞行稳定性状况的影响等进行了讨论,给出了脉冲力矩作用下飞行稳定性条件。这对目前开展的修正弹道技术研究,特别是对弹道修正设计方案的选取,有一定的参考意义。     

引信对弹丸末端弹道修正控制模型研究

提出了引信对弹丸末端弹道修正的概念，并对控制模型进行了研究。建立了以目标为参考坐标系的弹丸运动方程，探讨了实现末端弹道修正的技术途径，以８２ｍｍ迫弹为例，进行了计算机数字仿真，结果表明末端弹道修正技术是提高弹丸命中率的一有效且经济的途径。     

高速旋转弹丸弹道修正原理分析及仿真

解决由于高速旋转弹丸的旋转特性导致难以采用常规方案对其进行弹道修正的技术难点.提出基于压电陶瓷智能材料的弹道修正原理技术方案,依据弹头可能动作的思路,设计弹头修正机构,通过探知弹头旋转频率,以此调整压电陶瓷杆的加电模式,利用压电陶瓷的逆压电效应,从而调整相应陶瓷杆的伸缩动作,保证在旋转条件下弹头可以向固定方向偏转,解决了修正旋转弹丸的难题.详细阐述了修正弹丸的系统组成和工作原理,同时建立了修正弹丸理想条件下的外弹道数学模型,并通过仿真计算得到一定条件下修正弹丸的弹道曲线和详细修正数据,仿真结果验证了该方案的有效性和可行性.     

基于Simulink的某型激光末制导炮弹六自由度弹道仿真

目前用于激光末制导炮弹弹道模型的仿真都是通过语言编程实现。这种方法编程复杂、编程时间长,程序可读性和可调试性较差,且对编程人员要求较高。由mathworks公司设计的Similink仿真工具被广泛用于弹道计算和仿真并趋于成熟。本文建立了基于Simulink的某型激光末制导炮弹六自由度名义弹道仿真系统。仿真结果表明,仿真系统实现了对该型激光末制导炮弹六自由度弹道的正确仿真。     

激光半主动末修弹目标定位方法研究

在激光半主动末修弹实施弹道修正前,为实时精确得到地面目标相对弹丸的位置,提出利用激光探测器测角信息结合先验弹道的弹丸姿态角和弹道高信息得到目标相对位置的定位算法. 建立了目标定位模型,并利用蒙特卡洛法仿真,分析了弹丸在不同发射角下视角误差、弹丸姿态角误差和弹道高误差对定位精度的影响. 仿真结果表明,弹道高误差对定位精度影响最大,但单项误差因素引起的最大定位误差不超过12 m;弹丸发射角越大,其定位精度相对越高. 提出的目标定位方法简单易行,满足精度和实时性要求.      

防空弹道修正弹脉冲执行机构的控制方法

通过建立基于脉冲力的弹道模型,将执行机构控制参数的确定问题描述成均匀设计中多因素多水平的试验.设计了新的均匀设计表进行仿真试验,利用回归分析得到了脉冲点火时刻、脉冲工作个数与弹道总修正量的关系模型;以此模型为基础,结合脉冲点火相位的计算公式,提出了一种弹载执行机构的控制方法,并设计了均匀设计表U30(303101)进行仿真试验.仿真实例验证了该方法的有效性.     

固定翼双旋弹修正组件滚转控制研究

针对固定翼双旋弹修正组件滚转通道存在的输入扰动和模型不确定性问题,设计一种基于H_∞回路整形的两自由度滚转通道控制方法. 通过对修正组件电气系统和机械系统的建模,得到执行机构电磁控制力矩的计算方法,利用理论分析及实验测试,研究了修正组件气动力矩和滚转阻尼力矩的建模方法,从而得到滚转通道控制模型,并设计基于H_∞回路整形的两自由度滚转通道控制器实现滚转角度控制. 半实物仿真实验结果表明,通过对修正组件电气系统和机械系统分析建立滚转通道控制模型的方法可行,设计的滚转通道控制器能够实现精确的滚转角控制.