基于改进差分进化算法的内弹道参数优化

火炮内弹道参数直接影响其计算结果,内弹道参数优化设计是内弹道分析计算的重要环节。基于经典内弹道计算模型,以火药内弹道计算中最为敏感的燃速指数及其燃速系数为设计参量,以最大膛压及弹丸初速的计算值与测试值一致性为目标,对差分进化算法群体的初始化、变异因子及变异模式进行了改进,对某型火炮的内弹道参数进行了优化计算。优化设计结果表明改进后的差分进化算法满足内弹道设计工程实践要求,为内弹道参数优化设计提供了一种有效的算法。     

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。     

某型自行火炮群系统射击效率分析

炮兵群系统的射击效率与炮兵群系统本身的射击精度、火炮的类型与性能及目标的类型等因素密切相关。通过对某型自行火炮群系统本身的射击精度与目标的类型进行定量分析,得出了该型自行火炮群系统在不同条件下运用的射击效率,为该型自行火炮群系统实际作战运用提供一定的理论支持。     

舰载弹炮结合近程反导武器系统火力分配模型研究

为最大程度发挥弹炮结合武器系统的作战效能,引入优化设计方法求取最大毁伤概率,建立了基于毁伤概率的火力分配模型。该模型将弹炮结合武器系统导弹和火炮的火力分配转化为导弹火力分配。根据导弹杀伤纵深和发射间隔确定导弹发射数量。根据导弹在杀伤区内毁伤概率特性,确定导弹发射时机。     

超远程火炮安全装药多指标优化分析

通过计算分别建立了超远程火炮全装药和小号装药内弹道多目标(指标)优化模型,采用基于空间测度为标准的TOPSIS方法对方案进行了综合优化、排序,从而获得确保发射安全的满意装药方案。计算实例表明:TOPSIS方法是一种解多指标优化问题的有效方法,多指标优化模型可作为内弹道设计方案优化工具。     

一种多目标果蝇算法及其在全弹道优化设计中的应用

提出了一种改进的多目标果蝇算法,对搜索空间及味道浓度判定值进行了改进,引入了快速非支配排序及拥挤距离排序方法,提高了果蝇优化算法解决实际工程问题的能力。并且将改进的多目标果蝇算法应用到全弹道优化设计当中,结果表明该算法能够有效的解决多目标工程优化问题。     

基于自适应遗传算法的弹道性能优化设计

在以往分阶段优化导弹弹道研究的基础之上,通过对整个弹道的导弹指令程序角和飞行时序进行设计,使得导弹在三级分离时,海拔高度更低,航程更远。首先对导弹进行了动力学建模,随后对优化问题的优化变量、目标函数、约束条件进行了设计,最后采用自适应遗传算法对导弹弹道优化问题进行仿真求解,结果表明,采用该算法的优化设计弹道海拔更低、射程更远、性能更好。     

火炮制退机节制杆稳健优化设计方法研究

合理调整制退机节制杆结构尺寸的变化范围,既可以调整火炮的最大后坐阻力和后坐长度,又能缩小它们的波动范围。为了达到上述目的,建立了能够充分考虑坡膛和膛线对炮膛合力影响的节制杆优化模型。提出了一种不仅可以给出设计变量公差带和优化目标变化范围,还能充分考虑设计变量在公差带内分布情况的现代稳健优化设计方法。最后通过某火炮制退机节制杆的稳健优化设计,实现了对上述方法的验证。     

基于气动-弹道一体化模型的飞行器外形优化设计

为提升飞行器气动外形优化设计效果,研究了新型飞行器在大空域、宽速域范围的气动适应性问题,提出一种基于气动-弹道一体化模型的外形优化设计方法。通过考虑气动和弹道的耦合作用,综合利用类型函数/形状函数转换技术、气动工程估算方法和Radau伪谱法,建立飞行器气动-弹道一体化模型。基于该模型,通过明确优化目标和约束条件,给出基于Kriging的气动外形优化方法,实现在多参数约束条件下的飞行器气动外形高效全局优化。以升力体构型飞行器为例,开展气动外形优化设计,结果表明该方法能较好地描述大空域、宽速域的气动和弹道特征,有效提升飞行器气动外形设计精度和水平,可为新型飞行器总体设计提供技术支撑。     

海上间瞄射击控制技术分析和仿真

针对自行火炮海上自动间瞄瞄准问题,分析了海浪对火炮身管扰动的规律,建立了相应的数学模型,对火炮随动系统进行了功率需求分析和优化设计,并在特定海况条件下进行了仿真。分析和仿真结果表明,在现有火炮的基础上,针对海浪扰动适当增加随动系统的输出功率,对随动系统进行改进设计,根据火炮位置变化实时更新射击诸元,可以使火炮在海浪扰动条件下达到间瞄射击所要求的瞄准精度。     

人工鱼群算法在高射炮内弹道性能优化中的应用

针对人工鱼群算法能够解决传统优化算法在局部极值、算法收敛稳定性较差、初始参数设置要求较高等方面的缺陷,提出将人工鱼群算法应用到高射炮经典内弹道数学模型中,以优化高射炮的内弹道性能。优化方案的弹丸炮口速度在满足最大膛压的约束条件下,从初始方案的997.5 m/s提高到1 013.36 m/s,通过几次独立的优化过程得到了6种优化方案,方案之间炮口速度和最大压力的差异很小,进一步说明了人工鱼群算法优化过程的稳定性以及应用到高射炮内弹道性能优化的适用性,该研究结果可以为内弹道装药的优化设计提供一定的指导意义。     

高斯伪谱法在变推力导弹弹道优化中的应用

为实现对可变推力固体火箭发动机推进剂的充分利用,以近程导弹拦截目标为特定研究场景,在推进剂质量给定的情况下采用Gauss伪谱法进行弹道优化设计。该方法采用变推力控制,选用固体火箭发动机实现推力可调,由比例导引给出制导指令,研究Gauss伪谱法在变推力导弹弹道优化中的应用方法,最终得到目标函数及约束条件下的比例导引变推力优化方案。仿真结果表明了高斯伪谱法应用于可变推力导弹弹道优化设计的有效性,同时与传统发动机方案下的弹道进行对比,表明了变推力控制在导弹弹道性能上的优越性。     

战争之神“众生相”——世界火炮集锦

德国 PzH2000式155毫米榴弹炮新研制的一种自行火炮。具有良好的弹道防护,射击时火炮暴露小,射程远,精度高,有全自动炮弹装填机,战斗全重52～53吨,炮班人数5名。法国 AUFI 式155毫米榴弹炮战斗全重43.5吨,最大公路时速60千米,最大行程450千米,最大射程24～28.5千米,最大射速8发/分。炮班人数4名。     

基于ADAMS的自行火炮射击仿真研究

在分析某型自行火炮结构特点以及射击时受力和运动的基础上,利用PRO/E和ADAMS/ATV联合建立某型自行火炮的虚拟样机模型.利用fortran语言将内弹道计算的发射时火药气体压力以及复进机、驻退机力编为外挂程序模块施加于模型,然后将射击仿真时的后坐运动与反后坐说明书的数据进行对比,结果证明该虚拟样机与火炮射击后坐的运动情况基本一致,符合工程分析的要求.     

压制式干扰条件下舰空导弹杀伤区远界的建模方法

从战场环境、空袭目标特性、舰空导弹武器系统的性能三个方面研究了杀伤区远界。首先利用综合信干比与最小可检测信噪比的关系建立了压制式干扰条件下制导雷达的探测距离模型;然后利用杀伤空域坐标系与攻击平面坐标系的关系,针对不同特性的空袭目标,分析了求解杀伤区远界的方法;在对垂直发射型舰空导弹弹道进行假设的基础上,利用比例导引弹道模拟了舰空导弹的飞行过程。仿真结果表明,该模型能较好的模拟舰空导弹的杀伤区远界。     

身管柔性化对火炮动力后坐试验的影响研究

为研究火炮动力后坐试验过程中身管变形对火炮后坐复进运动的影响,以某自行火炮火力部分作为研究对象,基于多体动力学和有限元方法,构建了考虑身管柔性化的火力部分刚柔耦合动力学模型。该模型中,炮膛合力以样条函数的形式直接作用在炮口前端。通过仿真,对比火炮后坐部分最大后坐速度、最大后坐位移以及最大后坐速度时的后坐位移和时间的仿真值与实弹射击过程中的试验值,结果表明,采用冲击的方式进行火炮后坐模拟试验时,身管柔性特征对火炮后坐复进特性影响较小,也证明冲击式火炮后坐试验装置的研制可行性。     

驼背上的自行火炮

自行火炮是一种安装在各种车辆底盘上,不需外力牵引而能自行运动的火炮,其最大优势,是将火力与机动性相结合。自行火炮最早由法国在1917年发明。     

弹道式导弹弹道多目标优化研究

以某导弹飞行程序设计为例进行了弹道式导弹弹道多目标优化研究。针对弹道设计中的多种约束和要求,建立了弹道多目标参数优化问题的目标规划法数学模型,进而采用约束变尺度法解决了最大射程及任一给定射程飞行程序选择问题,并进行了参数分析。为得到全局最优解,用正交试验法求取初始点;为提高梯度计算精度及速度,引入正交试验求梯度的方法,并作了改进,结合偏差积分法提出了新的梯度计算方法。     

德国“阿格姆”火炮完成首阶段研制工作

在近日于伦敦召开的"未来火炮"会议上,德国克劳斯·玛菲·威格曼(KMW)公司称,该公司研制的52倍口径155毫米"炮兵火炮模块"(AGM,简称"阿格姆")首阶段研制工作已经完成。AGM 的弹道性能与55吨级的 PzH 2000式52倍口径155毫米自行火炮相同,但重量只有后者的一半。配备"多管火箭炮系统"(MLRS)底盘的 AGM 战斗全重30吨,运输全重27吨,因而能用大型运输机(如空客 A400M)空运,以支援快速反应部队。为了支持 AGM 炮塔并缓冲射击时的后坐力,KMW 公司加固了MLRS 的车体结构,并在底盘上加装了刚度更大的扭杆和附加减震装置。两名乘员位于 MLRS 的前驾驶舱内,驾驶舱配有装甲和核生化防护设备,并装有 PzH2000系统的弹道火控计算机。AGM 为全自主式武器,配备升降装置、装弹机组     

一种基于“GM(1,1)”模型的火炮初速灰预测方法

火炮初速量测是火炮进行弹道准备中的一项重要内容,运用灰色理论探讨火炮初速预测问题,既有利于提高火炮射击精度的修正,又有利于进一步完善火炮初速测量雷达的使用操作和改进设计。针对火炮初速随机变化的特点,基于灰色理论中的GM(1,1)模型,构建火炮初速灰预测模型,确定预测结果精度检验方法。最后通过一应用实例验证了该方法具有一定的合理性与实用性。