美军直接碰撞杀伤增强装置前沿技术研究

近年来,随着精确制导技术的不断发展,美国采用直接碰撞杀伤技术的动能拦截武器已被认为是防空、反导最有效的杀伤途径。目前,美国在防空反导武器系统中使用的动能拦截器大多采用纯直接碰撞杀伤的方式,并没有装载增强杀伤装置,而对带杀伤增强装置的动能拦截器的研究也一直没有取得实质性的进展,但美国并未放松对该领域的研究,其研究人员在大量进行直接碰撞技术试验和杀伤效果分析的同时,一直在开展对杀伤增强装置技术的探索。     

动能杀伤威力增强装置技术研究

针对当前高精度动能反导中的拦截模式,分析了采用单一直接碰撞杀伤存在的局限性,论证了直接碰撞杀伤威力增强对反导拦截毁伤效果、适用精度、应对目标方面的显著优点,进一步分析了相关关键技术,总结了国内外的研究成果,为反导战斗部的方案论证提供参考。     

HTK反导拦截弹瞄准点的一种优化选取方法

为提高HTK反导拦截弹命中、杀伤目标的概率,针对传统防空导弹瞄准点选取方法的不足,从拦截弹对目标杀伤概率的影响因素及其与拦截弹瞄准点之间的关系出发,引入拦截弹弹道分布特性、弹目遭遇条件、目标易损性等作为瞄准点位置的影响因素,根据使拦截弹获得对目标最大杀伤概率的思路,推导并提出了通常条件下基于目标易损区边缘的瞄准点优化选取方法。算例仿真结果及对比分析表明,HTK拦截弹运用该方法选取优化瞄准点、提高对目标杀伤概率是有效、可行的。     

动能拦截弹技术发展现状与趋势

介绍了美国动能拦截弹及其相关技术的发展现状及趋势.美国是最先开发研究动能杀伤器和动能拦截弹技术的国家,现已部署地基拦截弹、标准-3导弹、爱国者先进能力3导弹,并已具备初始作战能力;末段高层防御拦截弹也进入生产和部署阶段;正在开发的助推段拦截弹和多杀伤器技术也已取得很大进展.动能拦截弹已成为当前最先进、最有效的反导武器.     

动能拦截器的动力学建模与轨道控制

文章简单介绍了反TBM动能拦截器的组成、性能特声、与飞行拦截过程,并以高层拦截TBM为背景,建立了稀薄大气层内拦截器的动力学模型,提出了实现直接碰撞动能杀伤目标的轨道控制方法,最后给出了末制导段的弹道数字仿真结果,并分析了拦截器的弹道特性。     

基于LEFP拦截高速动能弹的建模及仿真

提出采用一种新型高效战斗部LEFP来拦截高速动能弹,并介绍其工作原理及过程、建立拦截模型和分析受随机因素干扰的观测值。运用MATLAB对模型进行了仿真和分析,通过蒙特卡洛法将随机抽样的误差值加入标准量得到观测值,再利用最小二乘法进行拟合,计算LEFP发射时刻以及拦截概率。通过相关参数配置,分析各随机误差对拦截概率的影响,并对比了未经修正数据计算出的拦截概率。结果证明了此拦截模型建立的可行性、正确性与有效性。为研制和使用LEFP拦截高速动能弹的新型主动防护系统提供技术支持和理论参考。     

防空导弹武器系统对目标群射击效能分析

针对当前空中来袭目标的主要特点,选择单个目标群作为研究对象,探索防空导弹武器系统的射击效能问题.一定假设条件下,以杀伤全部来袭目标的概率为效能指标,通过对防空导弹武器系统射击过程的分析,建立了拦截循环次数模型和多个拦截循环的射击效能模型,由这两个模型可以计算出对目标群的射击效能.通过仿真计算,分别分析目标通道数、来袭目标数、拦截循环次数、目标速度对防空导弹武器系统射击效能的影响,结果符合实际,验证了拦截循环次数模型的适用性和采用多个拦截循环射击效能模型的合理性.     

助推段反导的动能拦截弹导引律设计

为降低需用过载，对助推段反导的空基动能拦截弹导引律进行分析研究。在建立导引系统模型的基础上，增加修正因子，分析碰撞拦截点处的过载需求；区分有无预测拦截点距离误差的情况，仿真分析了拦截弹道和过载动态响应。仿真结果表明，该导引律能降低需用过载，实现碰撞拦截。     

基于仿真的深弹拦截鱼雷作战效能评估分析方法

拦截概率是反映悬浮式深弹拦截鱼雷作战效能的一项关键指标。结合战场态势对拦截概率及其影响因素进行了分析,提出了深弹阵对预定拦截线有效覆盖的问题;分析并提出了有效投影区间的计算公式,建立了拦截概率的理论计算模型;提出了基于仿真的拦截概率点估计和区间估计方法。仿真表明,该方法可为深弹拦截鱼雷的指控自动化设计、训战计划制定及其效果分析提供参考。     

舰炮拦截靶弹试验的安全性分析

为充分考核末端反导舰炮武器系统的反导能力,结合末端反导舰炮武器系统拦截靶弹需求对威胁概率进行了分析,提出了相关计算模型,并给出了相应的计算结果。其思路及算法不仅直接适用于末端反导舰炮拦截靶弹的安全分析,对其它武器装备试验及训练的安全分析也具有一定的参考价值。     

反导作战指控系统对TBM毁伤效果评估

初步研究了反导作战指控系统对于TBM毁伤效果评估的过程和依据。以动能杀伤器（KKV）为研究对象,首先分析了KKV脱靶量和杀伤模型,在此基础上,对反导指控系统对TBM的毁伤准则和毁伤效果评估进行了研究并给出了一般TBM毁伤判断流程,最后举例以KKV导引头作用距离和噪声对脱靶量的影响分析研究了达到直接碰撞杀伤的条件。     

反导作战指控系统对TBM毁伤效果评估*

初步研究了反导作战指控系统对于TBM毁伤效果评估的过程和依据。以动能杀伤器（KKV）为研究对象,首先分析了KKV脱靶量和杀伤模型,在此基础上,对反导指控系统对TBM的毁伤准则和毁伤效果评估进行了研究并给出了一般TBM毁伤判断流程,最后举例以KKV导引头作用距离和噪声对脱靶量的影响分析研究了达到直接碰撞杀伤的条件。     

制导精度对弹道导弹动能拦截效果的影响分析

本文首先从碰撞几何关系角度建立了直接碰撞毁伤来袭弹头内所有子弹头的碰撞毁伤模型,并得出了碰撞弹坑需求;其次从碰撞能量角度建立了直接碰撞产生的动能与对弹头造成侵彻弹坑的关系。通过仿真计算,得到了碰撞精度与弹目交汇速度、KKV的质量和体积之间的关系,可为KKV的设计提供参考。     

Damage behavior of the KKV direct hit against fluid-filled submunition payload

The damage effects of fluid-filled submunition payload impacted by the kinetic kill vehicle (KKV) are investigated by simulations and ground-based experiments. Numerical simulations showed that the damage level and number of submunitions were significantly influenced by the diameter of the KKV compared with its length. Based on that, a high velocity penetrator formed by shaped charge explosion was used to simulate the direct hit experiment of a KKV impacting submunition payload. Experimental results demonstrated that the damage modes of submunitions mainly included the slight damage, perforation and total smash, showing a good agreement with the simulations. To understand the multiple damage modes of submunitions, the damage behavior of the submunitions in direct hit process were analyzed based on the AUTODYN-3D code. Numerical results presented that increased KKV diameter can increase the crater diameter and expand the damage volume, which will achieve a higher direct hit lethality. Further analysis indicated that there were other mechanical behaviors can enhance the damage to submunitions not lying in the KKV flight path, such as secondary debris kill, neighboring submunitions collision with each other, and high-speed fluid injection effect.     

星载AIS系统检测概率建模与仿真分析

针对现有星载AIS（Automatic Identification System）系统检测概率低的问题,对星载AIS系统的接收信号冲突和检测概率进行了研究和论证,并对影响检测概率的诸多因素进行了分析。首先分析了星载AIS系统与地面AIS系统的差异性,指出了星载AIS面临的新挑战。其次,重点对星载AIS信号多网冲突问题进行了研究,建立了一种基于船舶分布密度函数的星载AIS检测概率模型。最后,通过分析时隙冲突、船舶动态、轨道高度、天线类型和B类AIS船舶等因素对系统检测概率的影响,为工程设计和性能评估提供了一定参考依据。     

陆战场空域用户飞行碰撞概率评估

对陆战场空域用户飞行误撞因素进行了分析;在Reich模型的基础上,构建了飞行碰撞概率模型,包括垂直方向概率模型、侧向概率模型和纵向概率模型。为验证飞行碰撞概率模型的有效性,仿真计算了空域管制与协调系统的飞行碰撞概率指标,并对比分析了传统空域管制手段与空域管制协调系统的飞行碰撞概率指标的变化情况,结果表明:相对传统空域管制手段,空域管制与协调系统飞行碰撞概率大幅降低。     

以发射质量最小为优化目标的反TBM拦截器优化研究

以反ＴＢＭ拦截器发射质量最小为优化目标,系统地研究了反ＴＢＭ拦截器总体优化技术,建立了反ＴＢＭ拦截器数学模型和优化算法,并得出重要结论。     

星载AIS检测概率建模与仿真分析

针对现有星载AIS检测概率低的问题,对星载AIS接收信号冲突和检测概率进行了研究和论证,并对影响检测概率的诸多因素进行了分析。分析了星载AIS与地面AIS的差异性,指出了星载AIS面临的新挑战。重点对星载AIS信号多网冲突问题进行了研究,建立了一种基于船舶分布密度函数的星载AIS检测概率模型。通过分析时隙冲突、船舶动态、轨道高度、天线类型和B类AIS船舶等因素对系统检测概率的影响,为工程设计和性能评估提供了一定参考依据。     

TBM模型的目标综合识别算法

利用电子支援措施(ESM)和光学成像传感器等不同类型传感器进行目标综合识别,是现代综合电子战中的一个重要研究课题。TBM是D-S证据理论的一个扩展模型,它研究了D-S证据理论的动态部分,从数据融合的角度来看,它是一种层次化的递进模型,尤其适用于需要逐层进行数据、特征或决策级融合的融合系统。提出了一种基于TBM模型的异类传感器目标综合识别算法,充分利用了电子侦察和光学成像侦察提供的独立、互补的信息,获得了对目标的有效识别。仿真结果证明了这种算法的有效性。     

单颗卫星对弹道导弹的预警模型及其仿真

卫星预警系统在现代战争中发挥着重要的作用.通过分析研究,建立了单颗预警卫星对战术弹道导弹(TBM)预警的数学模型,主要包括了用预警卫星探测信息确定TBM坐标的模型,并对TBM弹道参数的精度进行了分析,得出了具有一定理论意义和工程应用价值的结论.