基于跟踪微分器的导引头半捷联稳定系统半实物仿真研究

为计算平台惯性角速度,将跟踪微分器应用到导引头半捷联稳定系统中.介绍了跟踪微分器原理,对基于跟踪微分器的导引头半捷联稳定系统进行了数字仿真和半实物仿真,仿真结果表明导引头半捷联稳定系统的稳定性能随弹体扰动频率升高而降低,典型弹体扰动下半捷联稳定系统的稳定性能满足指标要求.     

空空和空地导弹命中精度整体推断方法

由于空空和空地导弹难以在相同发射条件下进行重复射击试验,因而无法得到成组试验数据。为对其命中精度进行评定,提出一种空空和空地导弹命中精度整体推断方法,该方法通过空空和空地导弹仿真结果与靶场试验数据的有机结合,能够将多种不同发射条件下的脱靶量试验数据作为一个整体进行统计推断,给出脱靶量的均值、方差和落入概率的整体估计和置信区间估计。与现行方法相比,空空和空地导弹命中精度整体推断方法具有信息量大,精度高的特点,解决了一种发射条件下只有一个脱靶量试验数据时导弹射击准确度、射击密集度和落入概率评定的难题,并给出检验点以及整个杀伤区域内的命中概率,为空空和空地导弹鉴定及其作战效能评估提供科学依据。     

红外诱饵辐射特性仿真技术研究

在红外制导导弹对抗红外诱饵的过程中,由于在不同条件下红外诱饵的红外辐射特性变化较大,而目标飞机的红外辐射特性变化较小,导致导弹抗干扰概率较大的波动。这就要求在利用数字仿真或半实物仿真方法评估导弹抗干扰性能时,必需建立准确的红外诱饵辐射模型。根据能量守恒定律、黑体辐射定律及波尔兹曼定律推导了红外诱饵辐射计算模型,分析了高度和速度特性对其辐射特性的影响,并据此对诱饵辐射计算模型进行了修正。还给出了长方体和圆柱体两种典型形状诱饵质量燃烧率的计算公式。根据红外诱饵的辐射模型和运动模型编制了仿真软件。辐射模型所需的诱饵高度和速度来自运动模型,而运动模型所需的质量燃烧率来自辐射模型。通过合理地设置参数,该仿真软件可以对各种型号的红外诱饵,在各种对抗条件下的辐射特性进行仿真。最后给出了几组典型的仿真结果并对其进行了分析。     

被动雷达导引头抗干扰性能评估

为了对被动雷达导引头的抗干扰性能进行评估,利用功率准则。首先根据二次雷达方程推导过程中,雷达接收到单程传播信号的功率公式,得到被动雷达导引头接收机输入端的信号功率公式。然后在此基础上分别推导出只存在理想噪声和只存在有源噪声干扰情况下被动雷达导引头的作用距离。最后推导出被动雷达导引头的相对烧穿距离公式。利用该公式对目前几种典型的反辐射导弹导引头的抗干扰能力进行了评估。评估结果说明该方法是一种准确有效的评估方法,能够客观反映被动雷达导引头的抗干扰能力。     

基于dSPACE的二维自由度控制系统

以慧鱼组合模型构建的二维自由度工作台为控制对象,采用dSPACE半实物仿真平台和Simulink软件,建立半实物控制系统。Simulink模型搭建的控制器,通过dSPACE的RTI(Real Time Interface)模块库下载到dSPACE处理器中,控制实物二维自由度工作台。试验结果验证了该半实物控制系统能准确的完成控制要求,达到了预期的半实物控制目的。     

高重频激光对激光导引头的干扰机理实验研究

研究高重频激光对半主动激光制导导引头的干扰效果与导引头的信息处理能力和干扰信号样式的关系. 设计了一套激光半主动制导对抗半实物仿真系统,从信号级研究了导引头的工作原理并设计了多种抗干扰算法进行信号处理,提供了干扰效果评估方案. 分析了导引头在搜索阶段高重频激光对导引头编码识别过程的影响,以及导引头在跟踪阶段高重频激光的干扰频率、能量、位置和干扰时机对导引头不同抗干扰措施条件下的干扰效果. 实验结果表明,干扰脉冲的能量越大,干扰源与目标的夹角越大,干扰效果越明显;提高干扰激光脉冲的频率会提高干扰成功的概率,缩小导引头的时间波门的宽度会增强导引头的抗干扰能力.      

单通道旋转导弹运动学建模方法研究

单通道旋转导弹的特点是控制系统简单,与非滚转导弹在气动外形、制导控制均存在本质差异。文中给出了单通道旋转导弹弹道的建模方法与数学模型,包括坐标系的建立与转换、导弹质心运动的动力学方程、导弹绕质心转动的动力学方程、导弹质心运动学方程与导弹绕质心转动的运动学方程等,该文可为靶场进行单通旋转导弹仿真试验工作给予一些启示。     

某航行体水下航行段半实物仿真系统设计与实现

提出了某航行体水下航行半实物仿真结构,介绍了该半实物仿真系统的基本组成和工作过程,给出仿真数学模型与仿真算法。首次在仿真回路中引入水下变推力实物固体火箭发动机,通过六分力天平测量推力矢量,将有负载情况下的真实值作为反馈回路中的推力矢量角,提高了系统仿真精度。通过数字、半实物仿真及水弹道试验验证了系统的结构及水弹道设计的合理性。     

基于FP增长算法的红外抗干扰评估指标简约方法

针对红外抗干扰评估指标体系存在的冗余现象和缺乏合理性的特点,从红外导引头的固有属性、抗干扰性能指标以及导弹战技性能指标3个角度构建红外抗干扰综合评估指标,通过红外抗干扰实验仿真平台,设置相应干扰量,获取海量数据并对其进行预处理;再利用数据挖掘中的FP增长关联规则算法,对数据进行挖掘分析,得出干扰量与指标之间的关联规则;...     

中末制导交班半实物实验研究

为对米波雷达经过地面火控及导弹飞行初、中制导向毫米波导引头交班的性能进行验证,采用新型制导控制半实物实验系统,得出了实验结果,分析了雷达误差对制导交班的影响,实验验证了该系统的可行性。     

不同战场环境下超低空导弹目标抗多径方法

多径干扰是影响超低空探测的主要因素,针对防空导弹对超低空导弹目标探测问题,研究了不同战场环境下的抗多径方法。采用物理光学法与等效电磁流混合方法(PO+MEC)快速获取导弹目标的电磁散射特性,结合传统的四路径模型,并引入导引头天线方向图对其进行修正,提取出不同战场环境下超低空导弹目标的多径干扰。仿真结果表明,不同的战场环境对应着不同的布儒斯特角,混凝土、半干地、干地和湿地环境下所对应的布儒斯特角分别为30°、26.5°、21.5°和10.5°;当导引头采用VV极化方式以布儒斯特角下视探测超低空导弹目标时,多径干扰达到极小水平,所接收信号的信干比达到极大水平,此时导引头对于超低空导弹目标的探测能力最强,目标回波最为明显。仿真结果对于防空导弹弹道优化具有借鉴意义,为超低空对抗打下基础。     

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.     

舰舰协同制导舰空导弹中末目标交班问题研究

针对舰舰协同制导舰空导弹超视距拦截目标时的中末目标交班问题,确定了中末制导目标成功交班需要满足的约束条件.采用将弹目视线角矢量投影到相应旋转平面的方法,提出了一种适用于大预定指向角情况的导引头天线预定指向角解算模型.应用方差分析方法,建立了导引头天线预定指向角的误差模型,并结合协同制导作战信息流程对误差源进行了分析.应用概率论和排列组合方法,建立了单次目标和多次目标交班成功概率模型.仿真结果验证了预定指向角解算误差模型和目标交班成功概率模型的正确性,以及在减小指向角误差和提高目标交班成功概率方面的有效性.     

导引搜索下不对称现象的研究

对于图像制导导弹,采用导引搜索可提高目标的进场概率,但在某些情况下会引起监视器画面移动的不对称现象.找出了引起不对称现象的两个主要原因--视线旋转角速度和导弹的前置速度.在导引搜索条件下,通过仿真研究了攻击具有不同横向速度的目标时的不对称特性,采用不对称因子和等效搜索速度极值对不对称性进行了定量描述.仿真结果显示,在相同初始条件下,目标的横向速度越大,不对称现象越明显.研究结果对图像制导导弹的中制导律和搜索规律设计提供了一些设计依据.     

照射箔条复合干扰对抗空空雷达主动弹方法

照射箔条复合干扰相比传统无源箔条干扰可提高战机自卫干扰能力,提高战场生存能力。为研究照射箔条复合干扰对空空雷达主动弹的干扰效果和战术使用策略,在一种典型空战对抗态势基础上,从速度干扰条件出发,对照射箔条复合干扰相对传统箔条干扰在频率特性上的优势进行了理论分析。在此基础上,提出在对抗空空雷达主动弹中,通过对转发干扰信号进行频率调制,并与载机机动配合的方法,增强复合干扰对雷达导引头的速度欺骗干扰效果。仿真结果表明:该方法可以起到良好的速度干扰效果,该方法具有较强的实践指导意义。     

利用导引头信息实现目标脱靶方位识别

提出充分利用导引头提供的信息提高引战配合效率.研究了利用导引头天线测量的视线角速度在弹体的投影进行目标脱靶方向角识别的原理.通过对弹目交会段导弹与目标相对运动关系的分析,得出了识别目标脱靶方向角的数学表达式;针对一种导引头结构设计了可以获得所需识别信息的工程实现方案;给出仿真算例分析脱靶方向角识别的精度.仿真结果表明,识别出的脱靶方向角的精度可以满足引战配合的要求.     

一种轻量级通用空空导弹仿真模型设计

针对空战对抗训练中空空导弹杀伤效果的评估需求,提出了一种通用的导弹飞行仿真模型,该模型根据导弹物理特性、动力和运动学特性、制导方式、目标的机动等因素计算导弹运动轨迹,并基于导弹脱靶量、预计接近时间计算导弹杀伤结果。仿真结果表明,该模型计算简易,便于在嵌入式系统中实现,且导弹攻击过程和范围与实际导弹基本相同,可用于对空空导弹攻击效果的实时评估。     

激光引信目标探测与识别仿真软件的设计

针对激光引信在实际操作中的复杂性等问题,提出了一种激光引信目标探测识别的仿真软件设计. 该设计以激光近炸引信为应用背景,设计了以周视六象限为发射系统的激光导弹模型. 通过发射激光光束实现对目标的探测,根据不同目标回波反射功率的计算实现对目标的识别,并利用回波功率阈值判断导弹启动位置,完成整个引信动态模拟. 通过对激光引信仿真软件进行功能测试,结果表明模块设计合理,运行正常,测试结果满足使用要求.      

网络瞄准下空空导弹允许发射区模拟仿真分析

网络瞄准是为适应网络中心战而发展的一项新技术。针对网络化探测、网络化跟踪和网络化攻击的作战特点,分析了网络瞄准下空空导弹发射方式,给出了导弹允许发射区的计算方法;在所建立的导弹和目标运动学模型的基础上,利用一维黄金分割法搜索了导弹允许发射区包络;结合网络瞄准下6种典型的编队形式,仿真计算了空空导弹允许发射区,将其与平台瞄准的发射区相比较,并总结出导弹允许发射区变化趋势。