航空制导炸弹半实物仿真系统设计与实现

半实物仿真是地面模拟制导炸弹飞行情况的一种仿真方法，是评估制导武器性能的有效手段。提出了某型航空制导炸弹半实物仿真系统的设计方案，详细阐述了系统的构成和工作原理，设计了半实物仿真软件，给出了相应的软件流程图。结果表明：该系统能为制导炸弹提供良好的仿真环境，能全面地对控制系统进行调试，节约了试验成本和测试时间，对制导炸弹飞行品质的评估和加快研制进度有重要的意义。     

21世纪初的制导炸弹

制导炸弹是在普通低阻航空炸弹上加装制导舱段,并改换弹翼组件而构成的精确制导武器,它集中了普通航空炸弹结构简单、价格便宜和空地导弹射程远、命中精度高的优点,是目前世界上装备、使用数量最多的一种价廉高效的空地制导武器。制导炸弹有激光制导、电视制导、红外成像制导、INS/GPS复合制导等多种制导方式,其中以激光制导炸弹最多、最普遍,命中精度也最高。 20世纪60年代以来,制导炸弹迅速     

美空军精确制导武器的发展概况

简要介绍了精确制导武器发展的概况,主要分析了美军现装备的几种典型的精确制导武器--激光制导炸弹、电视制导炸弹和红外制导炸弹的战技性能,研究了美军正在发展研制的几种新型精确制导武器.     

基于优化理论的“惯性/卫星”制导炸弹纵向复合制导律

针对炸弹的弹体特性和"惯性/卫星"制导的特点,提出了中制导与最优末制导相结合的串联复合制导律。中制导通过程序实时解算最优攻角使炸弹升阻比最大以增加炸弹射程,末制导利用最优控制理论以最小的控制能量来保证足够大的弹着角,从而使得制导炸弹射程和杀伤威力都取得满意效果。并以某型"惯性/卫星"制导炸弹为例进行了仿真计算,仿真结果表明该方法有效可行,为"惯性/卫星"制导炸弹制导和控制系统设计提供了参考。     

精确制导武器

直接命中率大于50％的导弹、制导炸弹和制导炮弹统称为精确制导武器(precison guded weapon-PGW)。 精确制导导弹是依靠自身动力装备推进、由制导系统控制其飞行线路并导向目标的武器,它的种类很多,如地(舰)空导弹、空空导弹、空地导弹、反舰导弹、反坦克导弹、反辐射(反雷达)导弹和巡航导弹等。精确制导炸弹和炮弹,由飞机投掷或火炮发射,在接近目标时,弹药上的寻的器及控制系统根据目标和弹药的相对位置自行修正弹道直至命中目标。典型的精确制导炸弹有:美国的“宝石路”激光制导炸弹、“白眼星”电视制导炸弹,精确制导炮弹有美国的“铜斑蛇”半主动激光制导炸弹,德国、法国、荷兰联合研制的制导炮弹等。为了大面积精确杀伤,美国自70年代以来,先后研制了“斯基特”(Skeet)红外制导子弹药、“萨达姆”(SADARM)毫米波/红外制导了弹药和智能反坦克子弹药,用炸     

卫星制导炸弹控制系统计算机仿真

根据制导炸弹控制飞行过程与各个分系统的特性,描述了"惯性/卫星"制导炸弹的工作过程,建立了合理的数学模型,并且通过Matlab/Simulink中嵌入S函数法,设计了一种效率高、建模简单、实现方便的计算机仿真方法.最后,以某型制导炸弹的计算参数为例进行仿真,详细分析了制导炸弹飞行过程中控制系统的工作情况,检验了系统动静态特性,验证了制导炸弹控制器参数设计的合理性;并采用蒙特卡洛法,提出了一种置信度较高的全弹系统的精度打靶仿真方法,以配合小子样飞行试验对系统性能进行评定.为进一步的半实物仿真和全实物飞行试验提供了一些有价值的依据.     

一种激光制导炸弹对地攻击方法仿真

传统的激光制导炸弹对地攻击方法中,在战机投放炸弹后还要对炸弹进行制导直至炸弹命中目标。为保证制导效果,战机必须在一定的空间范围内对炸弹进行制导,这就导致了战机在敌方防空火力中暴露时间过长,增大了对战机的威胁。针对此问题提出一种新的激光制导炸弹对地攻击方法,即战机投放激光制导炸弹后直接脱离、无人机对炸弹进行引导的对地攻击方法。通过对战机、无人机和激光制导炸弹进行建模与仿真,得到战机和无人机的战术机动数据以及激光制导炸弹的相关飞行参数,结合装备的使用规则并考虑有关安全规定,确定投放空域和制导空域的大小,按照隔离运行规则规划出对地攻击相关空域的具体位置。仿真实验验证了该方法的可行性和有效性,为激光制导炸弹的实际使用提供参考。     

基于模型参考的SINS/GPS制导炸弹俯仰偏航控制

由于SINS/GPS制导炸弹俯仰偏航要进行大空域的机动飞行,导致了其作为被控对象的状态方程参数变化剧烈,就要求飞控系统具有更强的适应能力和鲁棒性.因此.设计了基于模型参考变结构控制方法的鲁棒自动驾驶仪,具有良好的瞬态性能和抗参数大范围变化能力强等优点.以某型SlNS/GPS制导炸弹为例.选取典型的气动恶劣条件,进行了按给定制导指令飞行的六自由度全弹道飞行控制仿真,仿真结果表明,该自动驾驶仪能对制导炸弹实现鲁棒自适应控制,为飞控系统设计提供了重要参考.     

面向制导炸弹测试的机载火控模拟器设计

制导炸弹作为低成本的精确制导武器,与普通航空炸弹比较,弹上部件的数量和复杂性都提高了许多,其测试内容和过程必须考虑与载机平台的信息交互。文章针对制导炸弹作战全过程的测试需求,分析了与载机交互的信息帧组成,提出了基于PXI总线技术、1553B通信技术等的机载火控模拟器设计思想,设计实现了机载火控模拟器系统,并成功运用于某型制导炸弹的测试,效果良好,提高了制导弹药的测试效率。     

最初的精确制导武器

伊拉克战争的硝烟虽早已散尽,但精确制导武器的大显身手还是给世人留下了深刻的印象。精确制导炸弹作为美军“倒萨”的急先锋,发挥了不可低估的作用。对于精确制导炸弹何时应用于战争,有不少人认为精确制导炸弹首次出现于越南战争,事实上,精确制导炸弹最早出现于第二次世界大战。在第二次世界大战中后期,德国开发了两种类型的炸弹——Ruhrstahl/KramerX1或简称X(FrHzX)和更先进的“亨舍尔”(HS293)。“弗利茨”X是一种制导滑翔炸弹。HS293则以火箭为动力机动至滑翔位置。两者都使用无线电波将炸弹导向目标。精确制导炸弹首次使用于1943…     

激光制导航空炸弹三维动态数字仿真研究

以某型激光制导航空炸弹为例,进行了三维动态数字仿真研究,文中建立了该型激光制导炸弹六自由度空间运动方程和双通道控制系统模型。通过仿真计算,得到了该弹的三维攻击区,并将三维动画技术应用于实时仿真系统的软件开发中     

制导炸弹发展综述

制导炸弹具有精度高、成本低、投放距离远等特点,已成为航空炸弹发展的重要方向,制导炸弹是在普通炸弹基础上改进的,制导系统是制导炸弹的关键技术。     

激光制导航空炸弹攻击区仿真计算

针对某型激光制导航空炸弹,进行了典型条件下的攻击区仿真计算,得出了几点结论。研究的方法和结论,可供研究激光制导武器参考,为进一步研究其它条件下投放激光制导武器的攻击区打下基础。     

某制导侵彻航弹复合制导方案设计

首先分析了着靶姿态对钻地弹侵彻的影响,并就某制导侵彻航弹要求弹着角大和射程远的特点,提出了解决方案,设计钻地航弹复合制导方案,即通过方案弹道加末端角约束比例导引律实现对钻地航弹射程和末段着靶姿态的要求。针对方案弹道设计PID控制律,提出了中末段制导方案转换条件,仿真结果表明弹药着地时具有高速且满足末端角度约束。     

制导航空子母炸弹高速抛撒分离数值仿真

制导航空子母炸弹在跨音速抛撒子弹药过程中，子弹药与母弹的分离伴随着复杂的流场和激波干扰，该过程中不仅存在着激波与激波的相互碰撞、部分激波的多次反射，而且由于受到多体运动的相互作用，其气流方向也发生变化，形成了变化复杂的压力、速度分布区域。采用数值模拟的方法对制导航空子母炸弹子弹药高速抛撒分离过程进行了数值仿真分析，应用嵌套网格技术，耦合多体动力学方程以及 N－S 方程求解子母炸弹高速分离过程，为工程设计、研究提供理论指导与计算依据。     

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。     

基于自适应小波正交基神经网络的参数辨识

提出了一种基于小波正交基神经网络的非线性在线辨识方法.小波变换具有良好的收敛速度和逼近精度,神经网络具有强大的非线性映射能力、自学习、自适应等优势,采用正交基小波函数作为神经网络的基函数构成小波神经网络,该网络兼有小波函数和神经网络的优点;制导航弹数字仿真结果表明, 该方法对含噪声数据进行处理效果好,能很好地满足非线性在线辨识的需求.     

军械装备保障模拟训练系统集成研究

针对目前大多数军械装备保障模拟训练系统指技分离、功能单一和技术体制各异的现状,从转变军械装备保障模式这一目标出发,研究并明确了军械装备保障模拟训练系统集成的目标和内容,提出了网络化智能集成思路,并初步构建了集成系统的结构。通过对现有的军械装备保障模拟训练系统的集成,能够满足多样化装备保障任务对高素质人才培养的需求。     

基于组件的末段高层反导作战仿真系统功能分析与设计

末段高层反导作战系统是拦截来袭战术弹道导弹的一个重要武器系统,其发展水平是一个国家军事实力的重要体现。鉴于该系统构成复杂、成本昂贵,因此开发用于科研和训练的作战仿真系统已成为一个关键问题。分析了末段高层反导作战仿真系统的功能结构和数据流,建立了末段高层反导作战仿真系统的功能组件模型。基于功能组件的作战仿真系统具有可重用和即插即用性等特点,有利于简化作战仿真系统结构组成,缩短作战仿真系统开发周期,可为实际战斗力生成提供一个用于科研和训练的实验平台。     

激光制导炸弹投放域分析

以某型激光制导航空炸弹为例,进行了三维动态数字仿真研究.建立激光制导炸弹空间六自由度运动方程组,激光制导炸弹控制系统数学模型和控制信号的形成模型,用拟合技术求解气动力因数,仿真计算了水平投放时的投放域,并对影响攻击区边界的因素和影响制导精度的因素进行了分析和讨论.对激光制导炸弹的研制提出了几点建议.