航空射击弹道的直接解析式求解方法

本文介绍了航空炮射弹道的一种近似求解方法。过去,航空炮射弹道(又称航空射击弹道)的简化求解方法,一直沿用查弹道函数表的“表解法”,即:事先把某些弹道参量的函数关系,经计算后编制成《空中射击弹道函数表》,求解弹道诸元时,用简化解析式经查上述《函数表》,再经线性插值而得。本文介绍一种既可省去编算、查弹道函数表与插值等大量工作,又可应用於火控计算机的“直接解析式方法”。它是将弹丸的空气阻力系数C_(xo)与马赫数M的表格函数事先处理成函数解析式,然后积分求解直接得到求解弹道诸元的解析式。     

傅立叶级数型导弹工作式研究

空空导弹弹道计算需要解算一组复杂的微分方程。火控系统为了解算导弹的攻击区,不能直接采用这组微分方程,必须事先建立一套简单可行的导弹工作式,它既要满足火控系统的要求,又要充分地发挥出导弹的作用,满足一定的误差要求。笔者阐述了如何为空空导弹的发射建立一种全向攻击的工作式。     

RBF网络用于战车火控系统弹道解算的方法

弹道解算问题对战车火控系统的性能有着直接的影响.传统的弹道解算方法在精度和实时性方面都存在一定的局限性.为了提高解算精度、战车首发命中率和解算的实时性,基于RBF网络的函数逼近及预测能力,将RBF网络用于弹道解算,对传统算法进行优化,得到了新的弹道解算方法.最后对所提方法进行了仿真,发现新方法在解算精度没有降低的条件下,大大提高了弹道解算的实时性.     

一维弹道修正弹分段解算控制算法的研究

针对目前国内外一维弹道修正弹控制算法的研究,提出了一种弹道修正弹分段控制算法,利用改进的欧拉法进行解算弹道。该算法不同于其他控制算法的解算方式,将根据一组GPS数据一次性计算得到弹丸的落点坐标,改成了弹道分成若干段,在每段中进行解算,上一段的终点坐标作为下一段解算的初始坐标点,重新开始进行解算,利于解算很大距离的弹道飞行,减少弹道程序在弹载处理器中的解算时间,降低对硬件设计的要求,得到更全面的弹道飞行数据,进而提高弹丸的命中精度。     

圆锥壳方程的二次渐近解

本文由旋转壳的一对二阶常微分方程得出圆锥壳的复变量方程,利用渐近积分法推导出方程的一次近似解和二次近似解。二次近似解达到薄壳理论所具有的精度,一次近似解也具有足够精度。对于所取算例,本文解的计算结果与已有的Kelvin函数解的结果符合良好。但本文解为有限形式的简单表达式,便于计算应用。     

战车火控外弹道实时解算的研究

论证了战车火控系统弹道实时解算技术的现状和发展 ,提出了现代火控弹道问题实时解算的新的数学模型。这一先进的弹道解算设计方法 ,适应于计算机运算速度已大幅提高的技术水平 ,具有高度通用化的特点 ,并且使弹道问题的解算可以完全脱离射表进行     

基于外弹道的高炮火控算法与仿真

为适应现代战争中目标速度与机动性的提高,增强高炮打击空中运动目标能力,需要充分发挥基于外弹道火控解算精度高的优点,并提高解算速度。通过整合外弹道实时解算和解命中迭代算法与初值选择,得到了一种完全基于外弹道解算的快速火控解算算法体系。经过仿真计算,并将仿真结果与射表数据对比,验证了外弹道实时解算的准确性。利用GDI+图形功能基于C#语言仿真分析了匀速与匀加速直线运动目标的解命中问题,验证了算法的可行性,为火控系统的研制提供了参考。     

舰炮一维弹道修正弹的射击诸元解算方法

一维弹道修正弹是一种从常规炮弹发展而来的低成本信息化弹药,目前尚没有成熟的舰炮射击诸元解算方法。分析了一维弹道修正弹的诸元解算需求,量化研究了无控方式解算超越瞄准点方法的解算偏差。在此基础上,提出了一种新的射击诸元解算方法,该方法将缺省开环时刻作为诸元的一部分进行解算。仿真结果表明,新方法解决了无控方式解算超越瞄准点方法在偏流方向上偏差大的问题,实现了舰炮一维弹道修正弹射击诸元的精确解算。     

强约束条件下外弹道方程实时解算通用化设计技术

根据基于弹道方程的实时解算算法,解决了强约束条件下非低伸弹种弹道综合系数的统一计算问题,找出低伸弹种弹道综合系数的估计方法,进行了弹道实时解算模型的通用化设计,给出了程序流程并进行了测试.测试结果表明,弹道综合系数的估计比较准确,而解算模型在精度与实时性上均达到满意的程度,具有高度通用化的特点,并且使弹道问题的解算可以完全脱离射表进行.     

滑翔飞行器多目标弹道优化的进化-配点混合求解策略

针对高超声速滑翔飞行器弹道多目标优化问题,综合考虑计算效率和精度,结合分解进化算法与配点法提出一种混合求解策略。根据滑翔飞行器动力学模型和弹道设计中需要考虑的约束条件,建立飞行器多目标弹道优化模型。利用控制量离散化方法将多目标弹道优化问题转化为带约束的多目标参数优化问题,并采用罚函数法处理约束条件,随后利用分解多目标进化算法进行求解。为了提高弹道优化的精度,将椭球聚合法与配点法相结合,以多目标进化算法得到的Pareto解作为初始解进行迭代求解。通过典型的复杂约束多目标弹道优化的算例表明,所提出的混合求解策略能够获得满足复杂约束要求的Pareto最优解集,实现有效的多目标弹道优化。     

“自主式”角速率火控系统弹道气象修正问题研究

弹道气象修正是火控系统不可缺少的关键环节,对“自主式”角速率火控系统来说更是个技术难题。文中提出的弹道气象修正数学模型,解决了“自主式”角速率火控系统中的弹道气象修正问题。不仅考虑了其原理的正确性,而且分析了其实现的可行性。本模型与文献￣［１］的解相遇原理公式组成一整套通用、完备的“自主式”解算数学模型。     

GPS一维弹道修正引信修正算法研究

通过分析基于GPS测量的一维弹道修正引信以及GPS接收机本身数据的特点,提出了一种以GPS测量数据作为初始数据,结合阻尼弹道系数对部分弹道进行解算的实时弹道修正算法,并进行了仿真试验。     

解析分离振动模态的组合频率响应函数法

本文利用多点随机激励试验技术提出了一种振动模态参数识别的新方法,即组合频率响应函数法,给出了理论模型和计算公式,并通过工程算例进行了验证。本方法可有效地用于大型复杂结构的振动模态试验分析。方法简单,精度较高,并能解析分离具有一定程度的密集模态。     

基于摄动理论的落点预测算法研究

针对弹道修正控制系统需要实时进行落点预测的问题,分析了脉冲弹道修正弹弹道特点以及脉冲发动机点火条件,并根据摄动理论,提出了一种快速落点预测算法。该算法通过对标准弹道和扰动弹道的解算获取样本点,采用回归方法求解落点预测模型。并基于该落点预测算法,设计了一种适用于简易修正弹的弹道修正方案。六自由度弹道仿真结果表明,该落点预测算法精度达到控制系统的精度要求,采用该控制方法的弹道修正弹,落点散布误差也大幅降低。     

尾流自导鱼雷射击弹道优化模型

为实现尾流自导鱼雷整个弹道过程的优化,采用几何分析法。首先分析了尾流自导鱼雷射击弹道需满足的约束条件,然后建立了尾流自导鱼雷一次转角射击和二次转角射击两种射击模式下的射击诸元解算模型,最后建立了尾流自导鱼雷射击弹道优化解算模型,并给出了具体的解算流程图。该模型基于尾流自导鱼雷射击的数学原理,兼顾工程实现时的弹道约束,也充分考虑了其作战使用时的实现流程,能够为尾流自导鱼雷有关问题深入研究提供理论支撑。     

机动发射条件下助推滑翔导弹射击诸元快速解算

针对机动发射条件下助推滑翔导弹对全程弹道快速生成的迫切需求,在弹道设计中选取7个关键性控制量参数作为全程弹道射击诸元,并提出与之相对应的诸元解算算法。将全程弹道分为助推段、初始下降段、滑翔段和俯冲攻击段,在统一化运动模型描述的基础上,运用参数化迭代的思路,依次对不同飞行阶段诸元进行了快速求解,满足多种复杂约束条件。在全程诸元迭代解算模式的基础上,提出助推段沿用中心弹道诸元,仅对其他射击诸元进行重计算的部分诸元迭代解算模式。仿真结果表明:采用所提助推滑翔导弹射击诸元快速解算方法,可在大范围机动条件下对远距离地面固定目标进行快速精确打击。     

DSP实现坦克火控系统弹道微分方程数值算法

针对现役坦克火控系统弹道解算广泛采用的逼近法的缺点和不足,提出了改进后的弹道微分方程直接数值解算算法,以数字信号处理器(DSP)作为该算法的硬件实现环境进行了实验。结果表明,以DSP技术为基础的改进弹道微分方程解算算法解决了逼近法的不足。解算速度快,精度高。这说明该算法在坦克火控系统应用中具有良好的发展前景。     

射表检验火控简易法解算精度误差分析

针对常规兵器鉴定试验中,火炮火控系统简易法解算和射表计算在弹道模型、弹道参数等均相同条件下经常出现火控解算值和射表计算值相差较大的情况。通过外弹道理论和数值计算分析,指出了火控简易法解算和射表计算结果在非标准条件下相差较大的原因,并在鉴定试验中得到进一步的验证,给出了在不同试验条件下进行试验时,用射表检验火控简易法解算精度的对策。     

关于近圆轨道的交会问题

为了评价终段交会机动的各种不同方法,需要知道一个飞行器相对于另一个飞行器的自由飞行运动。当一种参考坐标系选在目标飞行器上时,这时要解的运动方程为一组系数为时间的显函数的变系数非线性微分方程组。本文给出了用扰动法解方程组得到的近似解析解。对于目标轨道偏心率较小和相对距离较大的情况下,这种解比过去找到的解更具有一般性。因此它广泛地用于研究近地轨道的问题。数值例举用来评价其解的精确度。结果表明,在一定的相对距离内现有的包含非线性的解必须代替以前基于线性理论的解。本文的解含有某些非线性效应。本文也给出了在预定时间内达到交会所必需的速度分量的近似解析解。     

长管水击最大水击压强的解析

从管道水击微分方程的特征分析入手,提出了水击特征方程的黎曼不变量和网格分析解,建立了管道水击问题的近似解析解,给出了长管水击最大水击压强的计算表达式。通过实际算例对解析解和数值解结果进行了比较。对水击微分方程的重力项也进行了讨论。