再入快速抵达轨迹优化设计方法

针对再入初始速度大、飞行时间约束苛刻的轨迹设计问题,提出一种基于遗传算法和攻角+倾侧角联合优化的再入快速抵达轨迹优化设计方法。该方法在再入初段利用较大攻角迅速减小弹道倾角和拉平弹道,在再入后段/滑翔段联合设计和优化攻角+倾侧角变化规律以显著降低终端飞行速度,同时满足终端高度、终端航向角、最大动压、最大热流等约束条件。该方法能够提升传统升力体飞行器再入快速到达能力并拓展其应用范围。仿真结果表明,在典型飞行器参数和较大初始再入速度条件下,全程飞行时间小于12 min,终端速度能够小于7Ma,横向机动距离超过800 km。     

基于广义标准轨迹的平衡滑翔状态反馈制导方法

对多约束条件下远程助推滑翔飞行器再人滑翔飞行问题,提出了一种基于广义标准轨迹的平衡滑翔状态反馈制导方法.建立了远程助推滑翔飞行器的动力学模型,确定了飞行轨迹约束条件,详细阐述了基于广义标准轨迹的平衡滑翔状态反馈制导方法的制导原理,设计了远程助推滑翔飞行器的侧向和纵向制导律,并采用LQR( linear quadratic regular)方法设计了纵向制导参数,仿真验证了该方法的可行性.与以往再人滑翔制导方法不同,该制导方法主要利用飞行攻角的变化来调节飞行轨迹,飞行过程中飞行器的速度倾侧角较小.仿真结果表明,该制导方法能满足远程助推滑翔飞行器的再入滑翔制导问题,并且具有较好的鲁棒性和自适应性.     

Gauss伪谱法的再入可达域计算方法

为了加快优化速度和提高优化质量,提出一种基于Gauss伪谱法的再入可达域计算方法。鉴于再入时一般采用固定的攻角剖面,将攻角作为状态变量,仅对倾侧角进行单变量寻优。优化过程中,再入纵程被视为终端约束,以获取不同纵程下的最大横程,将速度倾角视为过程约束,以消除弹道的跳跃现象。通过仿真,求解出了通用航空飞行器的再入可达域,结果与间接法的理论证明一致。     

高超声速飞行器倾侧转弯耦合控制策略

针对高超声速飞行器倾侧转弯过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求;在分析了倾侧转弯飞行控制过程的主要影响因素及其影响规律的基础上,提出一种"降低攻角—快速滚转—拉起攻角"的耦合控制策略。对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析,结果表明:所提耦合控制策略有效降低了偏航通道的控制需求,降低了倾侧转弯控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

反弹道式导弹最佳制导规律的确定

当弹道式再入飞行器的状态不确定时,防御弹道式再入飞行器的基本问题之一是制导拦截器问题。一般方法是先使用某种形式的卡尔曼滤波器估算再入飞行器的现时状态,然后预测它的作为时间函数的未来状态。如果知道再入飞行器的性能,就能够算出拦截器的发射时间和发射角,根据这些数据确定标称拦截点.一旦拦截器处于飞行中,由雷达测量结果,就     

高超声速滑翔飞行器滑翔段预测-校正制导研究

为了满足高超声速滑翔飞行器再入制导过程中的终端约束和过程约束,针对滑翔段具有不确定初值和气动干扰的滑翔再入问题,联合三维轨迹快速在线生成技术和模型预测静态规划（MPSP）技术提出了一种改进的MPSP预测-校正制导律。建立了基于能量的高超声速滑翔飞行器的运动学模型,详细推导了MPSP预测-校正制导理论。构建了基于三维快速轨迹规划的初值生成器,探讨了初始下降段对滑翔段的影响因素。针对滑翔段初值干扰和气动参数摄动问题,设计了预测-校正制导律,进行了数字仿真。仿真结果表明,改进的MPSP预测-校正制导方法能够有效利用精确的猜测值,对干扰初值和气动摄动具有较强的鲁棒性。     

基于GPS载波相位差的炮弹滚转角测量方法

针对高速旋转炮弹滚转角的测量问题,在分析了相邻天线载波相位与滚转角数学关系的基础上,将载波相位差作为弹体滚转角的量测,最后使用扩展卡尔曼滤波技术估计弹体滚转角和滚转角速率。实验和数字仿真结果表明基于GPS载波相位差的滚转角测量方法在工程应用上是可行的,为高速旋转制导修正炮弹滚转角的实时测量提供了一种技术途径。     

高超声速飞行器BTT耦合控制策略研究

针对高超声速飞行器倾侧转弯（BTT）过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。首先,针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求。然后,在分析了BTT飞行控制过程主要影响因素及其影响规律的基础上,提出了一种“先降低攻角—然后快速滚转—再拉起攻角”的耦合控制策略。最后,对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析。结果表明：本文提出的耦合控制策略,有效降低了偏航通道的控制需求,降低了BTT控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

滑翔式高超声速目标可达区域计算方法北大核心

针对滑翔式高超声速目标能够利用强大的横向机动能力形成较大的可达区域的特点,着眼于系统阐述这类问题的解决方案,研究了几种可达区域计算方法。首先建立了滑翔式高超声速目标的三自由度动力学模型,并给出再入过程必须满足的相关约束。然后详细论述了轨迹优化、再入走廊规划、常倾侧角和近似椭圆拟合4种滑翔式高超声速目标可达区域计算方法,给出了几种方法具体的实现流程,并对方法的不足进行改进。通过算例仿真,对几种可达区域计算方法的优缺点与应用特点进行了比较分析。最后,以轨迹优化方法为例,分析了可达区域动态变化情况,验证方法的完备性和动态适应性。     

高超声速飞行器俯冲机动最优制导方法

为解决高超声速飞行器俯冲段精确制导与机动突防问题,研究了机动突防最优制导方法。针对零化视线角速率降低突防性能的问题,在俯冲平面及转弯平面内分别设计了正弦形式的视线角参考运动,同时为进一步实现俯冲精确制导,以落速最大为性能指标利用最优控制对其进行跟踪,引入了伪控制量以简化最优制导问题的求解,最后分析了该方法的稳定性及制导性能。以CAV-H为例进行仿真分析,仿真结果表明该方法能够实现机动飞行,且能够高精度地满足终端落角及落点约束,可为高超声速飞行器俯冲段精确制导及机动突防提供参考。     

基于认知模型的人为差错分类方法

为了保证人为差错分类的全面性和一致性,在详细分析现有人为差错分类方法的基础上,提出了一种新的人为差错分类框架.该框架以"执行差错,忽略"为起点进行细化,得到五种基本的人为差错类别.以此作为人为差错原语,结合认知模型,分析了不同认知阶段可能出现的人为差错模式.实例证明,在这种分类方法指导下来分析人为差错,对提高人为差错分类结果的全面性和一致性有着重要意义.     

目标航路捷径波动与雷达误差关系研究

在靶场对武器装备的试验鉴定中,必须进行试验设计,目标和目标航路参数是试验参数设计中重点考虑的内容之一,目标航路捷径的波动则直接影响试验参数设计和考核结论。通过分析武器装备中雷达误差来源,找出目标航路捷径波动与雷达误差之间的函数关系,并计算推导出航路捷径允许波动范围的数学模型;以靶场试验实例给出了航路捷径波动确定的基本原则,为靶场试验设计提供有价值的参考方法。     

精密磨床主轴回转误差补偿技术的研究

本文在分析精密磨床主轴回转误差运动特点的基础上,提出了基于时序建模理论的随机运动误差补偿方案,并介绍了采用信号处理器TMS32010实现高速补偿控制的方法及初步实验结果。     

直线度误差分离方法的误差分析

在研究精密和超精密加工技术的发展对直线度误差分离技术所提出的新要求的基础上 ,定量分析了传感器初始对准误差 ,忽略摆角误差和传感器漂移特性差异在时域和频域直线度误差分离方法中造成的误差 ,同时指出了频域方法中权系数对测量误差的放大作用。并讨论了一些消除误差的方法。最后由此得出两点法与三点法相结合的组合方法是最适用于超精密直线度测量的误差分离方法的结论。     

多轴数控机床的通用运动学综合空间误差模型

提出了一种适用任意结构多轴数控机床的新通用运动学综合空间误差模型。该模型包含了由于制造、安装、运动控制不精确和刀具、床身、工件热变形以及其它因素引起的初始位置误差与运动误差 ,反应了机床误差的实际变化规律 ,对机床工作区误差适时全补偿特别有效。为了发展该新型误差模型 ,运用了多体系统运动学理论和齐次变换矩阵。最后 ,利用所述建模理论和方法 ,给出了 3轴立式数控机床的空间误差模型表达式 ,并分析了其 36种误差成分的变化规律     

长方体类光学元件形位误差高精度测量方法

如何实现长方体元件光学面形位误差的高精度测量以及怎样利用测量数据对这些误差进行修正加工是制造过程中的主要问题。提出一种基于波面干涉的长方体类光学元件形位误差测量方法,借助大口径干涉仪和高精度端齿盘搭建测量系统,实现了长方体类光学元件1μm/400mm精度的平行度和垂直度测量,获得了高精度的形位误差综合分布数据,并利用磁流变、小磨头数控抛光等现代光学加工手段实现了此类光学元件的高精度加工。     

一种实时对中监测装置原理及误差分析研究

设计出了一种可实现实时对中监测的装置。该装置可以在静态和设备运行时进行对中状态监测,还可对设备或轴系引起的对中状态改变量进行测量。介绍了该装置的结构原理,并对其结构误差进行了讨论,结果表明,该装置的误差很小,可以很好满足工程需要。同时,还对该装置的装配误差进行了分析。     

一种超长突发错误的纠错编码方法

简要介绍了在数据传输过程中提高可靠性的几种差错控制方法,详细陈述了前向纠错中的卷积交织编码,并提出了一种采用卷积交织纠超长突发错误的编码方法,给出了实现该编码的软件流程框图,解决了数传中不好解决的超长突发错误的自动纠错问题。     

某型多管火箭炮射击精度对重复毁伤影响

基于射击学理论和毁伤理论,采用矩阵法,建立了某型多管火箭炮射击的重复毁伤分析模型,研究了该型多管火箭炮射击误差对重复毁伤的影响,得出了射击诸元误差和射击散布误差变化对重复毁伤影响的具体规律和二者之间的不同。研究结论对于弹道修正火箭弹设计精度指标确定、弹药消耗规律研究及作战指挥决策具有参考意义。     

光电稳定机构指向误差建模与敏感度分析

光电稳定机构在武器装备的侦察、瞄准设备中应用广泛,其光轴指向误差直接影响着目标探测、识别的准确性.在加工和装配过程中难以避免的机构几何误差是指向误差的重要来源.基于多体系统运动学理论的误差建模方法,以两轴式稳定机构为例,建立了基于几何误差的指向误差模型.并通过误差模型的概率分析和误差敏感度的构建,比较了各项几何误差的影响程度.此方法既可在设计阶段用于指向误差的评估和几何误差的分配,也可在调试阶段用于几何误差标定.