基于变结构控制的反鱼雷武器导引律

未来战争中,智能鱼雷对水面舰艇的威胁越来越严重。因此,针对鱼雷的硬杀伤武器(ATT)成为国际上研究的热点。根据对ATT武器的导引方式的研究,结合滑模变结构控制理论,推导出一种以航向角为控制律的导引方式。该控制律克服了基于角速率导引方式的缺点,可适用于主动和被动检测,保证了ATT武器在数据率较低且不固定的情况下,仍能够以较高精度命中目标,因而能更好地适应水中导引的特点。当来袭鱼雷存在机动时,利用主动导引方式,也可以获得较好的拦截效果。仿真表明,该导引律鲁棒性强,攻击弹道平滑,对来袭鱼雷有较高的命中精度。     

体目标条件下反潜鱼雷命中目标模型

针对反潜鱼雷末弹道精确仿真要求,提出将反潜鱼雷与其攻击目标同时作为体目标的方法.通过确定3个基本坐标系,建立了反潜鱼雷与其攻击对象相应的三维体目标模型,在此基础上推导了基本坐标系之间的坐标变换矩阵.通过分析反潜鱼雷末弹道特性,推导了命中目标的判断过程与实现流程,同时定义了相关命中目标要素.仿真计算结果表明:该模型能够真...     

反鱼雷鱼雷变指令周期导引律设计

针对反鱼雷鱼雷(anti-torpedo torpedo, ATT)拦截距离短、机动性要求高的特点,将最优控制和滑模控制相结合,设计了最优滑模导引律,保证拦截过程ATT需用过载相对较小且对于来袭鱼雷的机动具有一定的适应能力。针对ATT需要在短时间内快速调整姿态的问题,设计了ATT变指令周期控制方式,对ATT和来袭鱼雷的距离进行分段,不同的距离采用不同的指令周期,并利用蒙特卡洛法分析了变指令周期和固定指令周期控制下的ATT拦截弹道特性以及命中概率。仿真结果表明:变指令周期导引对于加速度很小或较大的来袭鱼雷均具有较高的拦截概率,且平均脱靶量较小;对于固定指令周期导引律,无论来袭鱼雷是否机动,均存在较大脱靶量。     

鱼雷最大航向估计在反鱼雷中的应用

在悬浮式深弹反鱼雷时,若只能根据声纳兵的经验估计鱼雷距离,如何正确估计鱼雷航向角范围就成为正确布放悬浮式深弹的关键.从直航雷的相遇三角形和尾流鱼雷命中目标条件出发,推导出鱼雷相对舰艇的正常提前角,从而确定鱼雷在被发现点的最大航向角范围,为正确投放悬浮式深弹提供了理论依据.     

目标声源级指向性对被动声自导鱼雷命中概率的影响

分析了目标声源级在水平面内的指向性对被动声自导鱼雷命中概率的影响,给出了鱼雷相对自导作用距离与目标声源级的关系曲线图,对不同舷角和目标机动情况下的鱼雷攻击目标命中概率进行了仿真计算,分别得出了等概率曲线图。计算结果表明:受目标声源级指向性的影响,在浅海区攻击定速直航目标时,为达到一定的命中概率,潜艇必须占领有利的发射阵位,而攻击机动规避的目标,比攻击定速直航目标的命中概率普遍要低,一定距离条件下只有在70°和180°左右舷角时命中概率才能达到80%。因此,潜艇使用被动自导方式的鱼雷攻击目标时,应当充分考虑目标声源级指向性的影响,综合考虑影响鱼雷作战使用效能的各种因素,选择有利目标舷角和合理射距。     

鱼雷纵向运动二次型稳定H∞控制

讨论了二次型稳定H∞鲁棒控制理论及其在鱼雷纵平面航行控制中的运用.用模型的参数摄动来描述鱼雷纵平面航行模型的建模误差,设计了基于状态反馈的H∞控制器,并对系统进行了分析和仿真.所设计的控制器在被控对象存在一定范围参数摄动的情况下,仍能使系统保持预期的性能.     

火箭助飞鱼雷发控及弹道仿真

针对水面舰艇反潜武器系统研制、火箭助飞鱼雷作战使用研究中对助飞鱼雷的仿真需求,重点研究了助飞鱼雷发射控制仿真方法和空中弹道仿真方法,突破了不同工况不同射程下发动机关机时间建模技术、保证大范围飞行一致性的火箭自适应控制器设计技术。应用表明,所形成的助飞鱼雷武器通道仿真模型能有效模拟助飞鱼雷从发射控制到弹道航行到命中目标的全过程以及作战效果,能够支撑助飞鱼雷发控算法研究以及作战使用研究。     

发射噪声背景下自导鱼雷命中概率

潜艇是一种隐蔽性良好的水下作战平台,低噪声是其生命力的保障,但在对目标进攻鱼雷攻击时会因为发射噪声过大而暴露发射阵位和影响鱼雷攻击效果.分析了潜艇鱼雷发射噪声对潜艇的占位射击可行域存在的影响,在目标舰探测到发射噪声后采取规避措施的态势下,对自导鱼雷在不同命中角情况下的命中概率进行了仿真计算,并给出了计算模型.仿真的结果可为发射噪声的限制指标提出参考.     

鱼雷纯方位攻击提前角优化分析

鱼雷纯方位攻击是潜艇因无法解算目标运动要素时,依靠方位变化对目标实施快速鱼雷攻击的一种方法。鱼雷命中概率是武器装备研究和作战使用研究的重要内容,也是鱼雷武器作战效能评估的主要依据。通过分析自导鱼雷纯方位攻击的使用过程,建立了相应的数学和仿真模型,并采用大样本仿真的方法,得出不同情况下鱼雷攻击提前角的最优解。     

尾流自导鱼雷的齐射及其建模

按作战的需要和尾流自导鱼雷的技术特点,在分析直航鱼雷齐射原理、解决问题方法的基础上.解决尾流自导鱼雷齐射的"不漏"问题必须依据目标的几何长度和鱼雷的弹道特性,把握齐射鱼雷进入目标尾流的间隔.建立尾流自导鱼雷扇面齐射和平行齐射方式下鱼雷射击参数的解算模型.不仅可以提高尾流自导鱼雷齐射命中概率,而且还可以通过齐射雷数的选择提高齐射鱼雷的命中数量.     

尾流自导鱼雷直进射击系统误差的提前角修正方法

针对尾流自导鱼雷直进射击方式下弹道简化产生的命中结果系统误差问题,采用几何分析法,首先,分析了尾流自导鱼雷的直进射击原理;然后,依据尾流自导鱼雷弹道过程,建立了尾流自导鱼雷命中点偏差的解析计算模型,并分析了该偏差对鱼雷命中效果的影响;最后,研究了消除该系统误差的提前角修正方法。通过实例论证了该修正方法的可行性和有效性。     

基于声诱饵对抗的火箭助飞鱼雷命中概率仿真

针对舰艇使用火箭助飞鱼雷与潜艇对抗的典型样式,分别建立了潜艇自航式声诱饵对抗声自导鱼雷模型、火箭助飞鱼雷对目标提前位置射击参数解算模型、鱼雷运动模型、潜艇机动模型和命中概率计算模型,采用模拟法计算了火箭助飞鱼雷单雷射击和双雷齐射的命中概率,总结了射击距离和潜艇航速对火箭助飞鱼雷命中概率的影响,研究结论可为火箭助飞鱼雷作战使用提供理论指导。     

鱼雷轨迹雷速修正法

针对传统通过观测鱼雷轨迹判断鱼雷命中目标位置的方法存在较大误差的问题,采用几何分析法,首先剖析了传统观测鱼雷轨迹法的数学原理,然后建立了直航鱼雷转角射击的数学模型,最后研究了由鱼雷与目标相遇转换为鱼雷轨迹首端与目标相遇的修正原理,建立了鱼雷速度修正量解算模型,并对修正过程可能导致的误差进行了分析。最后实例验证了该方法的可行性和有效性。     

声自导鱼雷射击模型优化研究

针对小舷角态势下声自导鱼雷射击模型存在的问题,从舰艇辐射噪声特性分析入手,考虑到鱼雷自导作用距离随舷角的变化关系,在原有声自导鱼雷射击模型的基础上提出了二次转角射击模型,仿真计算也表明：优化改进的模型能有效提高鱼雷的发现命中概率。     

采用运动伪装理论的冲压动力导弹制导律

在视线旋转坐标系内设计制导律是一种不通过双平面解耦处理三维制导问题的途径。针对高速机动目标的三维末制导拦截问题,基于运动伪装理论的运动伪装条件,在视线瞬时旋转坐标系内推导出一种适用于冲压动力导弹的运动伪装制导律。动力学仿真结果表明,与经典比例导引律相比,该制导律在考虑冲压动力导弹最大可用攻角、侧滑角及余气系数限制下,可以有效降低导引头的视线转速率及命中点需用过载,具有良好的制导特性。     

尾流自导鱼雷带角射击弹道仿真

为简化指控系统解算流程,缩短指控系统解算尾流自导鱼雷带角射击参数时间,为后续的鱼雷模拟器的软件研制提供实现手段,提出在尾流自导鱼雷有利提前角射击弹道的基础上进行二次转角航行的改进的尾流自导鱼雷带角射击模型。依据尾流自导鱼雷射击原理,结合有利提前角射击和二次转角射击,对所提出的模型及其约束条件进行了分析与推导,简化了鱼雷带角射击参数的解算。深入分析了尾流自导鱼雷带角射击逻辑,提出采用面向过程设计方法对模型进行仿真,经过对仿真输出图形和仿真数据的分析,验证了所提出模型的准确性。     

潜用反舰尾流自导鱼雷的运动轨迹模拟

对一种潜用反舰尾流自导鱼雷的功能进行模拟,此模拟对于研究目标与鱼雷的战术对抗、鱼雷弹道的运动轨迹分析、鱼雷的命中分析和武器作战的需求研究与论证都有十分重要的意义.     

基于线导鱼雷弹道信息的目标机动判断方法

目标机动是目标应对鱼雷攻击的方法之一,研究目标机动自动判断方法有利于鱼雷命中目标.阐述了线导+尾流自导鱼雷射击控制模型,提出了采用的鱼雷弹道信息和目标机动判断方法,在一定条件下通过仿真验证了所提出的弹道信息在目标机动判断中的有效性.     

鱼雷非线性姿态系统的自适应反演控制

以鱼雷姿态角为输出量,将鱼雷非线性模型转换为输入输出动态和内部零动态两个部分.通过数值计算,确定了零动态的稳定性.对输入输出动态设计了反演控制律,将参数自适应调整与变结构控制相结合,简化了切换函数的设计.仿真结果表明,所设计的控制方法消除了模型参数扰动的影响,使鱼雷姿态角具有良好的控制效果,同时使非线性模型中的其他状态变量保持稳定.     

ATT鱼雷终结者

反鱼雷鱼雷简称ATT,是一种用作舰艇多层防御系统中的最后一道防线的可跟踪和摧毁来袭鱼雷的特殊小口径鱼雷。研制背景历经了140多年的发展,如今的鱼雷在航程、航速、杀伤力、智能化程度上已是今非昔比,普遍具备了多种搜索模式和机动打击方式,从而使传统的用诱饵欺骗鱼雷的对抗方法日显力不从心。另一方面,随着美国海军战略思想从远洋作战调整为濒海作战,鱼雷更加成为航母、两栖