平台惯性导航系统仿真器的设计

针对平台惯性导航系统的特点,提出了一种平台惯导仿真器的设计方案,通过对导航系统进行模块分解,建立了主要仿真模型,完成了平台惯导仿真器的开发和实现。仿真结果符合平台惯性导航系统的物理特性,实践证明该仿真器可为导航算法、导航系统滤波器的研究提供仿真支持。     

机载武器控制系统仿真平台的设计与实现

对机载武器控制系统的组成和功能进行了研究,给出了仿真平台的软、硬件结构设计方案,分析了仿真软件开发过程中的网络通讯套接字技术和机载武器控制系统的算法等关键问题,推导了基于武器运用方案条件和武器运用方案性质的算法,并在Windows操作系统下以Delphi6和Microsoft SQL 2000实现了该仿真平台,给出了座舱武器控制板及显示装置、外挂物管理处理机仿真器以及航炮仿真器综合操作平台的效果图.     

惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真

提出了低成本惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真器的设计方案.根据捷联惯导算法和卡尔曼滤波原理,仿真器能模拟纯惯性导航、组合导航及纯数字仿真、半实物仿真等多种导航模式,绘制导航参数和误差曲线;可灵活设置航路点,系统自动生成航行轨迹,在电子地图中动态显示航迹和导航参数.仿真器为捷联姿态矩阵算法和导航算法提供验证数据源,为组合导航系统性能的研究提供可视化平台.实际应用表明,仿真器性能可靠,能极大地减少组合导航系统研究开发成本.     

机载DIRCM激光发射平台主支撑框架设计

机载DIRCM球型发射平台体积小、重量轻,跟瞄更为灵活、精确。应用有限元模态分析理论,对平台主支撑框架动态特性进行研究。通过建模,分析,确立最合理的设计方案。     

分布组合式培训仿真器的研究

本文介绍一种新型的分布组合式培训仿真器。它由分布在各处的子仿真器组合而成。子仿真器具有独立仿真功能,可单独用于培训也可互相协作构成一个功能更全、规模更大的培训仿真系统。分布组合式培训仿真器采用积木式结构,子仿真器数量可在一定范围内任意增减,整个系统灵活方便,本文最后简要介绍了它的一个应用例－柴油电站培训仿真器。     

半实物火炮随动系统定型试验负载仿真器设计

简述了火炮随动系统在武器系统中的主要用途,并提出了满足火炮随动系统定型试验的半实物负载模拟仿真器的要求,介绍了基于CAN总线的随动系统负载模拟半实物仿真器的系统组成及工作原理,重点分析研究了半实物仿真器设计中涉及的关键技术,包括路谱冲击模型、海浪冲击模型等的建立.     

仿真与虚拟现实技术初探

仿真与虚拟现实技术属于国防高科技发展的重要领域,迄今已成为开发研制大型C~3I系统和复杂武器装备的重要工具。本文扼要介绍C~3I系统仿真器、雷达电子战仿真器、飞行运动环境仿真器及虚拟现实技术。     

用软件信号生成和数字信号重建方法实现GPS的建模和仿真

应用ＧＰＳ卫星仿真器测试装置可以检查ＧＰＳ接收机及春增强系统的软硬件。一般,它们包括卫星信号仿真器,差分增强功能仿真器和接口仿真器。所有的试验都是实时运行的,需要大量的设备和人力资源,要被仿真的动态场景必须精心设计并存储在仿真器控制计算机中。此场景规定了所有的相关参数,包括ＧＳＰ接收机的轨道、卫星星座、信号功率、波形和环境,环境中还包括传播误差和干扰效应。一般有大量的设备设置和校正工作必须在实际试     

一种负载型四足步行平台复杂地形静步态行走位姿调整方法

针对负载型四足步行平台位姿调整方法研究的不足,对其姿态调整过程及目标姿态角选择进行了研究。首先,在步行平台运动学及足端活动空间分析的基础上,利用支撑腿形成的支撑平面对地形进行感知,结合步态参数三角形及下一摆动腿的运动学裕度得到平台期望位姿及摆动腿起步点位置;然后,将步行平台位姿调整过程分为减速、调整及重新规划3个阶段,结合边界条件对各阶段机体轨迹进行规划;最后,对步行平台复杂地形静步态行走进行了仿真。结果表明:步行平台行走过程中依据地形特征不断调整姿态,平稳通过了复杂地形,验证了所提位姿调整方法的合理性。     

虚拟仪器水压仿真器液压站测试系统方案设计

水压仿真器是水下武器半实物仿真系统中模拟水下航行器航行深度变化的设备,其中液压泵站作为液压能源机构提供一定压力、流量的油液。为了对液压泵站系统运行进行动态监测,设计了一种基于虚拟仪器的水压仿真器液压泵站的测试系统方案,应用新型模型化仪器测量标准PXI总线系统,可充分利用计算机软硬件资源,完成液压系统压力和流量的智能化跟踪检测和信号分析,具有强大的人机交互和数据处理功能。     

捷联导引头半实物仿真误差分析

针对捷联导引头参试的半实物仿真试验,就导弹的运动模拟精度和目标运动模拟精度对导引头视线角速度测量的影响进行了分析;分析结果表明,三轴转台的误差和目标运动模拟的误差直接引入到导引头的测量输出,但采取不同的试验方法,仿真设备的误差引入不同。     

再入弹头滚速过零与落点散布

滚转弹头的再入过程中,滚速过零对落点精度影响最大。本文分析了滚速过零的机理,推导了考虑滚动阻尼影响的过零高度公式,以及滚速过零影响下的落点散布公式。最后用六自由度弹道数字仿真结果同近似计算结果作了比较,比较结果表明了近似分析的可行性。     

剪切机驱动系统的运动稳定性研究

本文首先建立了剪切机驱动系统的运动方程及扰动方程,进而从理论上研究了该驱动系统运动稳定的条件,并得到一般驱动系统运动稳定性的准则。     

蒙特卡洛法在火箭简控系统设计中的应用

建立了火箭弹道仿真模型。用蒙特卡洛法对简控火箭在无控条件下进行了模拟打靶。从其所有成功子样中统计出了火箭运动参数在主动段一系列时间点上的容许偏差。分别以上述时间点为起点，综合考虑运动参数偏差及其它随机偏差的影响，对落点散布进行了仿真分析。找出了合适的简控时间终点及其运动参数容许的偏差范围，为简控系统的设计提供了直接依据。     

高速旋转弹位置与姿态测量数据分析方法

精确的弹箭位置与姿态测量数据是提高制导弹箭射击精度的基础。通过分析高速旋转弹位置与姿态传感器的量测噪声,采用卡尔曼滤波方法进行误差估计,以提高测量精度。基于高速旋转弹质心运动和角运动方程,建立了系统状态方程;根据全球定位系统和地磁传感器的测量原理,建立了量测方程;以某弹飞行数据为例,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)和无味卡尔曼滤波(UKF)分别对弹箭的位置和姿态进行最优估计。仿真结果表明,采用上述方法可有效减少系统误差,并使综合误差进一步降低,射程与高度误差均控制在±1 m,攻角和侧滑角误差分别为±0.02 rad和±0.01 rad,可满足工程应用的要求。     

某型火炮制退机节制环磨损故障分析与处理

制退机的性能好坏直接关系到火炮作战效能的发挥。针对目前装备保障方式大多停留在维修层面而理论研究不够深入的实际,对节制环磨损故障的机理进行分析。以某型火炮短节制杆式制退复进机为对象,利用MATLAB数值计算平台,编程仿真节制环磨损故障对后坐的影响。同时探讨了故障后对火炮的处理方案。研究表明,节制环磨损对后坐诸元都将产生不同影响,针对影响的程度可制定相应的故障处理方案。仿真模拟和方案探讨对装备保障工作具有参考意义。     

An efficient and modular modeling for launch dynamics of tubed rockets on a moving launcher

This paper develops a modular modeling and efficient formulation of launch dynamics with marching fire (LDMF) using a mixed formulation of the transfer matrix method for multibody systems (MSTMM) and Newton-Euler formulation. Taking a ground-borne multiple launch rocket systems (MLRS), the focus is on the launching subsystem comprising the rocket, flexible tube, and tube tail. The launching subsystem is treated as a coupled rigid-flexible multibody system, where the rocket and tube tail are treated as rigid bodies while the flexible tube as a beam with large motion. Firstly, the tube and tube tail can be elegantly handled by the MSTMM, a computationally efficient order-N formulation. Then, the equation of motion of the in-bore rocket with relative kinematics w.r.t. the tube using the Newton-Euler method is derived. Finally, the rocket, tube, and tube tail dynamics are coupled, yielding the equation of motion of the launching subsystem that can be regarded as a building block and further integrated with other subsystems. The deduced dynamics equation of the launching subsystem is not limited to ground-borne MLRS but also fits for tanks, self-propelled artilleries, and other air-borne and naval-borne weapons undergoing large motion. Numerical simulation results of LDMF are given and partially verified by the experiment.     

Optimal Guaranteed Cost Control Algorithm for Automatic Chain Shell Magazine

The automatic chain shell magazine is the primary subassembly of the automatic ammunition loading system of a big-caliber howitzer. Due to the change of the shell amount in the magazine during firing, its positioning control is a kind of control problem of systems with uncertain parameters. In order to realize accurate control of shell position, an optimal guaranteed cost control algorithm based on linear matrix inequality (LMI) theory was put forward. The motion equations of the magazine were built, and the motion equations for four special load situations were linearized; according to the basic theory of the guaranteed cost control, the motion equations were written as the standard forms for linear uncertain systems; the optimal guaranteed cost control law for the position control of the magazine was obtained by use of LMI toolbox in MATLAB package. Using this control law, the controlled dynamic simulation of the shell magazine was carried out. The simulation results indicate that the control algorithm has high control precision.     

基于矢量运算的舰空弹对抗反舰弹脱靶量分析

脱靶量是舰空导弹重要的作战性能指标,针对某型导弹,从攻防对抗的机理出发,采用矢量运算概念描述舰空导弹对抗反舰导弹的脱靶量。结合矢量运算法则,建立舰空导弹拦截矢量模型、反舰导弹机动矢量模型,同时考虑了导引头噪声和舵系统的过载限制,提出了一种制导盲区脱靶量的解算方法。然后针对不同运动特性的目标、不同干扰强度进行仿真计算。仿真结果表明,目标运动特性和导引头干扰误差等因素对脱靶量大小影响显著,为评价舰空导弹作战效能和有针对性的采取拦截措施提供了技术参考。     

水下滑翔机建模与纵向运动控制

水下滑翔机是一种浮力驱动的新型水下航行器,其特殊的驱动方式和结构特点增加了建模和控制分析的复杂度。为获得准确有效的水下运动控制方法,通过滑翔机运动学和动力学分析,建立了较为完善的三维空间数学模型,并进行了合理的假设和简化,得到纵平面内小扰动线性化模型。在此基础上,运用了线性二次型最优控制理论设计了LQR调节器,分析系统对于控制指令的跟踪响应情况。最后针对滑翔机的纵平面运动进行了仿真分析,仿真结果显示,LQR调节器有很好的干扰抑制能力和指令跟踪性能,并准确地描述了纵平面内滑翔机的运动特性。