21世纪航天与军用测试系统技术发展综述

面向21世纪航天发射任务与高技术武器系统技术发展的需求,航天与军用测试系统在航天发射与武器系统试验、操作及维护中的作用日益突出,国内外航天与军用测试系统的设计思想与技术内容正在发生深刻的变化。本文介绍了今后航天与军用测试系统发展的几项关键技术—VXI总线,虚拟仪器,机内测试(BIT),故障诊断与人工智能等技术,并对这些技术在我委航天发射与武器系统试验任务中的应用进行了分析。     

战术导弹垂直发射技术的发展及未来对策

文章通过弹道式战略导弹垂直发射技术向战术导弹转移的经历,论述战术导弹垂直发射技术的优点、初制导控制特点及其在发射技术中的战略地位和未来对策。     

惯导系统动基座对准精度评估方法

弹载惯性制导系统空中对准是机载战术导弹发射前必须完成的任务,其对准精度直接影响导弹系统的制导精度。利用最优平滑技术对弹载惯导系统传递对准效果进行评估,是分析导弹系统的战术性能和惯导系统自身器件性能的有效方法。Rauch-Tung-Striebel(1965)提出了固定区间平滑算法,Meditch(1967)提出了固定点平滑算法;Bierman(1983)、Watamabe(1989)等许多学者对RTS算法提出了改进方法,这些方法在保证平滑算法中数值的稳定性和提高计算效率方面有了明显改善。针对固定区间平滑算法所适应的对象,分析了这类平滑算法的特点,提出了RTS固定区间平滑算法的改进方法;结合弹载惯性制导系统传递对准效果评估,进一步证明了分析的正确性。     

电磁发射技术的发展及其军事应用

电磁发射技术是当今世界上正在研究和发展的一门高军事技术。在简述电磁发射技术发展状况的基础上 ,着重介绍利用电磁发射技术发射超高速炮弹的动能武器系统——电磁炮 (EMG)的结构类型、工作原理、特点和军事领域中的应用 ,以及 EMG实现的困难和展望     

多目标攻击导弹捷联惯导的传递对准

在分析中距复合制导空空导弹捷联惯导传递对准的基础上,提出由机载火控系统根据导弹发射包线计算发出开始捷联惯导传递对准精对准的时刻,导弹惯导提前进行传递精对准的方法。利用此方法可以解决机载武器系统多目标攻击空空导弹传递对准满足连续发射多枚导弹实时性要求的问题。最后,在单目标情况下就开始传递对准时刻包线给出了算例。     

前言

近十多年来,由于近代控制理论、计算技术和数字计算机（微计算机）技术的发展和防空导弹发展的需要,促使地（舰）空导弹制导与控制技术突飞猛进的发展。各国制导与控制工程师们纷纷采用先进的制导控制技术,以提高地（舰）空导弹武器系统的作战性能。目前,垂直发射控制技术、捷联惯导技术、数字控制技术、继电式控制技术、制导控制系统精度分析中的模型、算法及分析方法以及控制系统仿真技术等,在许多新研制的地（舰）空导弹上已经得到了实际应     

美国激光捷联惯导技术发展现状

本文是在对美国捷联惯导基准和测试系统考察的基础上,重点介绍了美国霍尼韦尔军事电子部门生产的激光陀螺捷联惯导系统和由其构成的低成本综合飞行器控制系统、客错系统与组合导航系统,以及它们的组成、性能特点、主要技术指标、应用和发展概貌等,并简要介绍了捷联惯导系统的测试设备。最后,对我国捷联惯导技术今后的发展趋向提出了一些肤浅的看法。     

精确制导火箭弹传递对准研究

以常规火箭弹制导化改造过程中弹载捷联惯导的初始对准为背景,研究了利用发射车车载高精度定位定向系统作为主惯导,对火箭弹捷联惯导进行传递对准的速度加姿态匹配方案,介绍了在三轴转台上进行实验验证的方法、过程和结果。实验结果表明,该方案对准精度高、对准时间短、对准机动要求简单,可以有效完成制导火箭弹捷联惯导的初始对准。     

利用惯导信息的反舰末制导雷达抗干扰方法

惯导信息短期精度高、稳定性好,且自主工作,不受外界电磁干扰.基于惯导的这些特点,提出了一种利用惯导位置、速度信息辅助抗舷外干扰的信息处理方法:在反舰导弹末制导跟踪阶段,建立弹目相对运动模型,通过扩展卡尔曼滤波降低雷达导引头随机测量误差,获取目标位置和速度信息,当检测到干扰,通过对目标位置的预测和惯导对导弹位置的确定,实...     

空中发射及其关键技术

空中发射技术是利用空中发射平台在空中发射运载火箭、巡航导弹或无人机等飞行器(统称为有效载荷)的技术,是目前航空航天领域的一个研究热点.概述了空中发射技术的基本概念及特点,阐述了空中发射技术的发展现状和空中发射的主要用途,分析了有效载荷可能的运载和分离方式及其技术特点,归纳了空中发射技术需要解决的关键技术问题及可能的解决途径.     

美海军舰载武器发射新技术

当今,突破传统模式、力求创新,成为舰／潜载武器发射技术发展的最大特点。目前,美国海军正在进行舰载导弹外围垂直发射技术、“模块化卧式发射系统”概念、潜载外置式武器模块通用型反射系统概念和“水面/水下发射与回收多功能UAV”概念的研究。与传统发射装置相比,这些新概念发射装置在系统配置、结构设置、操作模式等方面采用了全然不同的设计思路,更加顺应了新一代作战舰艇的发展。同时,对携载平台的总体优化设计、综合作战能力的提高都将产生积极的推动作用。     

火箭弹载捷联惯导在线标定中旋转运动方案设计

在火箭炮发射之前,需要对弹载捷联惯导各个误差参数进行标定,通过在捷联惯导标定过程中加入横滚运动可以提高误差参数的可观测性,从而提高标定精度。但当前研究中没有给出标定时弹体横滚运动的具体参数,不利于实际应用。对弹载捷联惯导标定过程中的误差进行了计算分析,得出在标定开始阶段当弹体横滚运动加速转过0.2π角度时,对陀螺常值漂移标定效果最好,并通过对比仿真实验,结合实际分析得出了弹体射前标定阶段的最优运动参数。     

超临界二氧化碳相变做功发射技术研究

超临界二氧化碳相变做功发射技术具有安全性高、成本低、清洁环保、烧蚀小等优势,近年来已成为气体炮、发射箱/筒以及无人机发射回收装置领域的热门研究课题。阐述了超临界二氧化碳相变做功发射技术的最新研究进展,分析了产品技术特点和典型应用场景,梳理了当前超临界二氧化碳相变做功发射的关键技术,提出了工程化建议与解决途径,为相关领域的研究人员提供了参考信息和解决思路。     

电磁发射技术

电磁发射技术是未来发射方式的必然发展趋势。分析了电磁发射的原理和技术特点,研究了电磁弹射、电磁轨道炮、电磁推射三个技术分支的国外发展情况,概述了电磁发射的关键技术,并依此提出了发展思路及电磁发射技术的推广应用前景。     

液动冲压发射系统发射过程仿真分析

为了研究液动冲压发射系统的工作特点,分别建立了该发射系统的主要组件如蓄压器、发射阀、冲压器的数学模型。在此基础上,进行了整个液动冲压发射系统发射过程的仿真计算,并对仿真结果进行了分析。结果表明:所建立的数学模型正确,基本反映了发射过程中的各主要部件的动态特性。这些模型不仅可用于分析液动冲压发射系统的工作特性,还可为该系统的总体论证与关键部件的设计提供理论依据。     

舰船武器甲板位置点杆臂参数的测定

舰载武器发射或舰载武器惯导系统对准需要舰载惯导系统MINS的信息辅助,不同的安装位置使得它们之间存在较大的杆臂效应,在对杆臂效应补偿中需要三维杆臂尺寸参数,由于加工误差、安装误差及船体变形,使武器战位的实际杆臂参数偏离图纸计算值.通常舰载惯导舱室与甲板武器战位之间不能通视直接测量难度大.为提高杆臂效应补偿精度,提出了基于舰载惯导MINS及差分GPS辅助的测量方案.通过速度信息观测采用马尔科夫递推滤波器估计杆臂参数,仿真结果表明通过10min的测量可达到0.1m估计精度量级.     

航空导航技术的发展方向

针对航空导航的特点,对现有航空导航装备的特点进行了分析,并结合未来作战的需求,给出了航空导航技术的发展方向,主要是组合式导航体制,将卫星导航与惯导的组合进一步与地形辅助导航、地球物理导航、地磁导航等方式结合起来.     

惯导系统极区导航性能仿真分析

极地地区具有纬度高、经线收敛快、存在极点等特点,对惯导系统的测量元件规格要求、数学计算和导航性能产生了较大影响。对此,首先研究了惯导系统导航算法在极区工作存在的问题,然后通过惯导系统静基座误差分析和数字仿真,分析了惯导系统极区导航性能。研究表明:在高纬地区,纬度越高,惯导系统航向与速度误差越大;在近极点区域,惯导系统会出现计算奇异值问题,且各导航参数系统误差均很大,导致丧失导航性能。     

捷联惯组测试性能分析评估技术研究

捷联惯组测试性能分析评估以捷联惯组加速度计位置标定静态误差模型为基础,建立了捷联惯组安装误差模型,分析位置标定原始数据,从而分离惯组与转台之间的安装误差,以评估捷联惯组的测试性能,确保捷联惯组的测试精度及测试结果的可信度.该技术作为"惯组性能分析评估系统"的重要组成部分得到了验证和应用.     

差分GPS/惯导组合导航系统

本文简述了提高GPS定位精度和系统性能的两条主要技术途径(差分GPS、GPS/INS组合)的特点和问题,提出了差分GPS/惯导组合系统方案,研究了组合系统的卡尔曼滤波器设计并作了计算机模拟仿真。仿真结果表明,差分GPS/惯导组合导航系统可以达到1～2米的实时定位精度。