基于制导武器的分布式半实物仿真系统研究*

应导弹动态性能指标检验的迫切需求，开发了基于制导武器的分布式半实物仿真系统。充分利用仿真模型构建一体化思想，将整个半实物仿真系统按其功能划分成若干个网络节点，采用弹道仿真工作站集中式分布的星形结构进行分布式系统仿真。仿真软件借鉴Windows操作系统消息、事件驱动方式，采用客户/服务器运行机制，基于VC++软件开发工具实现了半实物仿真系统中的数据采集、视景驱动的多线程开发，修正了视线角误差，从而确保了导弹动态性能检测精度；实现了导弹攻击过程可视化仿真，较准确地再现了制导武器在不同干扰条件下的攻击过程。     

巡逻攻击导弹作战仿真系统的设计与开发

为了研究巡逻攻击导弹的远程控制、数据链与精确制导武器之间配合等问题,针对巡逻攻击导弹开展了作战仿真研究,具有极其重要的意义.基于HLA建立了系统仿真结构,重点研究了数据链控制仿真、导弹系统控制仿真等核心技术问题,并在实践中运用成熟的"Creator+Vega+VC"视景仿真方法对系统进行了初步实现,满足了系统研究需要.     

旋转导弹姿态稳定控制方法研究

旋转导弹往往采用初始静不稳定的结构形式使得在攻击目标时具有较大的过载能力,如何能够保证旋转导弹平稳地度过静不稳定段是导弹正常飞行的关键.采用姿态稳定控制方法对初始段进行控制,使导弹顺利度过静不稳定段,通过数学仿真及半实物仿真验证了该控制方法的有效性.基于正交试验设计的仿真试验表明,在各种气动干扰因素影响下,旋转导弹均能实现较高的姿态控制精度.     

基于RTX的空面导弹制导控制系统快速原型仿真

制导控制系统快速原型仿真是空面导弹研制与开发的重要组成部分,是数字仿真到半实物仿真不可缺少的中间环节。基于Windows平台、Simulink仿真建模软件和RTX实时嵌入内核,建立了制导控制系统快速原型仿真系统。基于VMIC实时网络系统实现了分布式仿真,完成了模型在线调参、自动下载等功能。最后应用该系统实现了Simulink环境下空面导弹制导控制系统模型在RTX环境下的快速原型仿真,仿真结果验证了该系统仿真准确性以及良好实时性能。     

某导弹半实物仿真系统误差建模及影响分析

半实物仿真是导弹飞控系统研制过程中的必要环节,各仿真设备的误差对于仿真结果的影响不容忽视。借助于某型导弹半实物仿真系统的搭建,对影响仿真精度的各项主要误差进行了研究。通过理论推导建立了三轴转台、负载模拟台和数据采集的误差模型,与半实物仿真试验进行对比验证其有效性。最后,基于蒙特卡洛统计原理完成误差模型对仿真结果的影响分析。结果表明：各项误差模型能够满足仿真精度的分析要求,为类似半实物仿真系统的分析、测量和误差补偿提供理论依据。     

综合火力／飞行控制系统空对空射击模态的半物理仿真研究

采用半实物仿真方法研究了综合火力／飞行控制系统的动态特性、作战有效性和工程实现的可行性。文中给出了系统的数学模型、系统的硬件结构和仿真试验结果。结果表明,综合火力／飞行控制系统可以减少瞄准过程时间,增加可射击时间,提高瞄准精度和系统稳定性,扩大攻击范围（全向攻击）,减轻飞行员工作负担,提高载机生存力。因而是很有发展前途的一种航空火力控制新概念。实验也表明工程实现是可能的。     

基于ATS的导弹稳定回路半实物仿真系统设计

根据当前导弹自动驾驶仪测试现状,提出了一种基于导弹驾驶仪自动测试系统的控制稳定回路半实物仿真系统方案,利用虚拟仪器技术和PXI总线技术,组建高精度、多用途、具有自诊断功能的测试和仿真系统,它既能够实现对自动驾驶仪的综合测试,又能验证导弹控制律的优劣.系统基于模块化设计,具有良好的通用性和很强的可扩展性,能够完成不同型号导弹的测试和仿真任务.     

前进中的导弹控制系统仿真国家科技重点实验室

“导弹控制系统仿真国防科技重点实验室”(以下简称重点实验室)依托于中国航天科工集团北京仿真中心,于1997年正式建成投入使用,是仿真技术领域唯一的国防科技重点实验室。重点实验室以导弹武器控制系统仿真总体技术、微波／毫米波寻的制导仿真技术、仿真应用软件及一体化综合仿真环境研究、导弹制导系统仿真精度与置信度研究为研究方向,集中研究精确制导武器研制的系统仿真技术,研究成果有效地提升了武器装备的研制和创新能力,缩短了研制周期,显著提高了研制质量,降低了研制成本。各类半实物仿真,支持了导弹武器性能分析与评定、为…     

前进中的导弹控制系统仿真国防科技重点实验室

“导弹控制系统仿真国防科技重点实验室”(以下简称重点实验室)依托于中国航天科工集团北京仿真中心,于1997年正式建成投入使用,是仿真技术领域唯一的国防科技重点实验室。重点实验室以导弹武器控制系统仿真总体技术、微波／毫米波寻的制导仿真技术、仿真应用软件及一体化综合仿真环境研究、导弹制导系统仿真精度与置信度研究为研究方向,集中研究精确制导武器研制的系统仿真技术,研究成果有效地提升了武器装备的研制和创新能力,缩短了研制周期,显著提高了研制质量,降低了研制成本。各类半实物仿真,支持了导弹武器性能分析与评定、为…     

前进中的导弹控制系统仿真国防科技重点实验室

“导弹控制系统仿真国防科技重点实验室”(以下简称重点实验室)依托于中国航天科工集团北京仿真中心,于1997年正式建成投入使用,是仿真技术领域唯一的国防科技重点实验室。重点实验室以导弹武器控制系统仿真总体技术、微波/毫米波寻的制导仿真技术、仿真应用软件及一体化综合仿真环境研究、导弹制导系统仿真精度与置信度研究为研究方向,集中研究精确制导武器研制的系统仿真技术,研究成果有效地提升了武器装备的研制和创新能力,缩短了研制周期,显著提高了研制质量,降低了研制成本。各类半实物仿真,支持了导弹武器性能分析与评定、为靶场飞行…     

面源红外干扰弹对抗红外成像制导导弹的仿真研究

为验证机载面源红外干扰弹干扰效果,通过分析红外成像制导导弹和面源红外干扰弹的工作机理,建立面源红外干扰弹对红外成像制导导弹干扰的对空仿真系统。介绍系统内主要模型的实现方法,并结合具体的仿真试验场景进行仿真试验。结果表明,此系统能较好地仿真机载面源红外干扰弹对红外成像制导导弹的干扰过程,为进一步验证面源红外干扰弹干扰效果提供了技术实现基础。     

基于HLA的地空导弹指控模型仿真

基于HLA标准开发仿真系统已成为分布式仿真系统实施的一个热点。对基于HLA标准的地空导弹指控模型仿真进行了探讨,并分析了给出的HLA模型。此种方法可有效地提高系统的开放性、重用性和可扩展性,为地空导弹武器系统仿真提供了新手段,对于其它武器系统的建模与仿真也具有参考价值。     

舰舰协同制导下舰空导弹水平发射区研究

为增加舰空导弹拦截低空目标的发射时机,研究了舰舰协同制导下舰空导弹水平发射区.首先分别计算了单舰制导和雷达哨舰接力制导下水平发射区;然后在坐标系内合成得到舰舰协同制导下舰空导弹水平发射区.通过仿真比较,得出舰舰协同制导下比单舰制导下目标航路捷径增加了35%左右,舰空导弹水平发射区的纵深显著增加的结论,为舰艇作战指挥决策提供了较好的理论依据.     

红外制导防空导弹落入概率评定研究

红外制导防空导弹飞行试验受用弹量的限制,仅能考核制导精度指标,对导弹落入概率、杀伤区边界条件以及引战配合效率等重要战术技术指标难以进行合理考核。给出了导弹制导精度、脱靶量和落入概率的内在含义,针对红外制导防空导弹攻击高低速目标的制导精度指标,采用弹道仿真与飞行试验相结合的方法,研究了导弹落入概率和制导精度的评定方法,用弹道仿真数据评估导弹落入以目标质心为中心的不同区域的概率。     

便携式红外寻的防空导弹仿真研究

研究了可视化建模的方法 ,提出了复杂系统的建模策略。基于动态仿真软件 SIMUL INK开发了便携式红外寻的防空导弹仿真平台 ,并利用仿真平台对某型号便携式防空导弹进行了仿真研究     

Integrated guidance and control of guided projectile with multiple constraints based on fuzzy adaptive and dynamic surface

Based on fuzzy adaptive and dynamic surface (FADS), an integrated guidance and control (IGC) approach was proposed for large caliber naval gun guided projectile, which was robust to target maneuver, canard dynamic characteristics, and multiple constraints, such as impact angle, limited measurement of line of sight (LOS) angle rate and nonlinear saturation of canard deflection. Initially, a strict feedback cascade model of IGC in longitudinal plane was established, and extended state observer (ESO) was designed to estimate LOS angle rate and uncertain disturbances with unknown boundary inside and outside of system, including aerodynamic parameters perturbation, target maneuver and model errors. Secondly, aiming at zeroing LOS angle tracking error and LOS angle rate in finite time, a nonsingular terminal sliding mode (NTSM) was designed with adaptive exponential reaching law. Furthermore, combining with dynamic surface, which prevented the complex differential of virtual control laws, the fuzzy adaptive systems were designed to approximate observation errors of uncertain disturbances and to reduce chatter of control law. Finally, the adaptive Nussbaum gain function was introduced to compensate nonlinear saturation of canard deflection. The LOS angle tracking error and LOS angle rate were convergent in finite time and whole system states were uniform ultimately bounded, rigorously proven by Lyapunov stability theory. Hardware-in-the-loop simulation (HILS) and digital simulation experiments both showed FADS provided guided projectile with good guidance performance while striking targets with different maneuvering forms.     

基于Petri网的弹道导弹攻防对抗仿真系统CGF模型

作为弹道导弹攻防对抗仿真系统的重要组成部分,弹道导弹拦截CGF是一个具有分布、并发、异步等特性的复杂仿真系统,而Petri网是描述具有此类特性系统的有效工具。通过对典型弹道导弹拦截系统作战过程的分析,基于Petri网建立弹道导弹拦截CGF各组成部分的模型,进而建立弹道导弹拦截CGF的整体模型,并通过仿真分析,验证了模型的有效性。     

仿真系统在型号研制中的作用

仿真技术的应用范围已从作战领域扩展到武器型号研制领域。阐述仿真、仿真模型和仿真系统的基本概念和特点,以及分布交互仿真和虚拟仿真与型号研制的关系。以战术导弹为例探讨了仿真系统在型号研制、试验、评估和降低成本中的重要作用。     

网络中心战条件下的导弹作战模拟研究

从网络中心战的概念入手,分析了网络中心战条件下导弹作战的概念;从导弹作战系统入手,结合网络中心作战样式,分析了网络中心战条件下导弹作战系统内部结构;从系统动力学基本原理出发,结合导弹作战的概念和结构,建立了网络中心战条件下导弹作战的系统动力学模型;从作战想定出发,突出战场制信息权的重要性,制定了作战对策,形成了导弹作战对策的结论;最后提出了加强我军导弹部队信息化建设的建议.     

攻防对抗中弹道仿真的设计与实现

在攻防对抗仿真试验中,为了验证导弹性能、分析导弹战术指标,需要进行导弹群复杂环境下的弹道仿真试验,这给仿真实现带来了一定的困难。针对这一困难,在详细分析了六自由度下的弹道仿真的复杂情况的基础上,利用分布式计算的原理和标准,探讨了分布式仿真在导弹群复杂环境下弹道仿真中的应用方法及实现途径。