高炮火控解算视景仿真系统设计与实现

基于外弹道的火控解算算法具有精度高的优点。在对相关算法数值仿真的基础上,针对仿真过程不形象直观的缺点,建立了视景仿真系统,分析了系统的整体框架,给出了视景仿真的工作流程,在三维视景环境中实现了目标航迹模拟、目标信息获取、命中目标解算,利用Unity3D的C#API驱动3dsMax建立的三维模型严格按照数值计算的弹道曲线运动,实现了弹道轨迹模拟和火控解算仿真。视景仿真的结果显示系统达到了预期的效果,并为火控系统和火控模拟器的研制开发提供了参考。     

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。     

基于落点能量的舰炮制导炮弹对岸射击技术

针对新型舰炮采用制导炮弹对岸打击的作战需求,提出了一种基于落点能量最优的射击诸元解算方法,以提高制导炮弹末端动能,增加对目标的毁伤能力。建立制导炮弹外弹道模型,采用终端落角约束的制导律,并以落点能量最优为约束条件,优化选取制导炮弹初速与射角,解算射击诸元。经仿真分析,该方法可有效进行新型舰炮武器系统制导炮弹对岸打击的火控解算。     

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     

基于仿真的舰炮命中解算评估技术

在真实环境下,较难实现舰炮系统对空中高速机动目标的命中评估.通过构建一种半实物仿真测试系统,仿真生成模拟战场环境和威胁目标航路,驱动舰炮系统模拟射击,实时采集弹道数据解算弹丸飞行轨迹,通过与理论目标数据融合进行命中判别.因此,分析了舰炮系统在不同典型目标环境、不同射击区段、不同命中目标部位的打击效果,可提供一种有效的途...     

基于外弹道算法的C-RAM火控处理技术

本文针对RAM目标的特点,在敌方射面坐标系建立了目标运动模型,并利用此弹道微分方程建立目标状态方程和量测方程,在得到RAM目标的火控滤波数据后,利用弹道质点运动方程预测求取飞行时间后的目标未来点,从而提高了火控系统对RAM目标的解算精度。通过仿真计算,验证了此处理方法的有效性。该论文的主要内容是从工程实践中的总结,有一定的创新性。     

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。     

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.     

综合系统多重递阶控制设计方法研究(一)空-空航炮的机身指向火控解算方法

为了满足综合系统多重递阶控制设计方法的需求,建立了空-空航炮的机身指向火控解算方法.该方法是在期望弹丸命中目标的情况下求解机身期望指向及其变化率.在某验证机的控制增稳系统上,采用所建立的火控解算方法以及综合系统多重递阶控制设计方法,设计了综合飞行/火力控制系统.仿真结果表明,所建立的空-空航炮机身指向火控解算方法较好地满足了综合飞行/火力控制系统的设计需求,获得了良好的综合控制系统动态性能.     

基于射流微分方程组的水炮命中问题求解

船用高压水炮的自动控制系统实现关键在于对目标命中问题的求解,即通过给定相关参数信息,求解水炮射击时的射击诸元(方位角和高低角)。建立了基于牛顿第二定律的水炮射流微分方程组,给出了使用四阶龙格库塔法实时解算的流程。并针对命中求解过程中的不同情况,利用matlab进行数值仿真对比,验证了利用微分方程组求解水炮命中问题的可行性,可为消防水炮的智能控制研发提供借鉴意义。     

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。     

基于动力学模型的弹道式再入弹道估计方法

基于飞行器再入段的动力学模型,利用UKF对目标的弹道进行估计,并与传统的3RR法解算结果进行了比对。仿真结果表明,基于动力学方程的UKF法可有效地提高弹道式再入目标弹道的估计精度。     

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。     

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.     

基于联邦架构的分布式火控系统拦阻射击方法

在中低空高速目标突防背景下,考虑到目标坐标测定仪的跟踪与高炮调转特性的限制,由于实施传统的跟踪射击将变得非常困难,通常采用常规的拦阻射击方法和快慢弹装填方法。前者的不足在于系统反应时间过长,后者的不足在于不方便实现弹药填装。为避免前述不足,提出了一种新的构思:利用分布式火控系统的特点,基于联邦架构实行对高速目标的拦阻射击。该方法可通过指挥计算机,根据系统反应时间,实时确定目标拦阻点,按照拦阻弹幕面积和形状要求,下发各炮命中点位置,并由各炮位火控机通过逆解计算,求得各自的开火时间和射击诸元,以实现弹丸同时到达拦阻区域。通过仿真算例,验证了方法的有效性。     

基于弹道仿真的垂直发射型舰空导弹杀伤区模型

以垂直发射型舰空导弹为研究对象,分别建立了无控段、转弯段和制导段弹道数学模型。通过对弹道进行仿真,获取给定脱靶量的命中点集合,并拟合得到杀伤区。该模型基本满足针对不同高度、速度入侵目标相应杀伤区的解算,所得数据可作为舰艇防空作战指挥决策、编队防空队形配置和编队协同防空作战效能评估、防空火力协同的依据。     

基于预测命中点的机动目标最优制导方法

针对导弹攻击机动目标的情况,提出了一种基于"当前"统计模型的预测命中点方法。首先对目标进行实时机动检测,并预测了拦截时刻目标的位置。基于预测命中点的结果,推导得到导弹攻击机动目标最优制导方法的解析解。该方法无需提前假设目标机动模式,适用性好。在多个假想的攻击场景下对制导方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法是有效的。     

某型舰炮火控系统建模与仿真

简要介绍了某型舰炮火控仿真系统的训练、教学和和科研功能设计方案,硬件组成和必需的软件模块.在对一批空中目标拦截的战术设定情况下,给出了作战仿真流程图,列出了我舰及目标运动状态和姿态、噪声仿真、系统解命中、射击效果在线评估等数学模型.最后指出在建立数学模型时新的跟踪机制、解命中体制和滤波外推算法是三个技术难点,而在仿真过程中必须注意分布式、可视化和时钟统一等关键技术.     

基于空速传感器的弹道辨识方法

为提高迫击炮弹弹道辨识精度,在迫击炮弹质心运动微分方程的基础上,提出了基于空速传感器的弹道辨识方法。通过测量弹丸速度及所受动压和静压的变化,来相互独立进行初速和射角的辨识,从而解决了以往方法中通过不断迭代来缩小辨识初速和射角的区间而延长了解算时间的问题。通过对弹道仿真数据的分析,从理论上证明了该算法的可行性。仿真结果表明:该方法对弹道的识别精度较高,适合于迫击炮弹的弹道辨识。     

解命中算法探讨

本文阐述了一些火控系统解命中的算法,针对实际工程中所用算法存在的问题,做了一些研究工作,提出了一种用于解命中的新算法——新的改进弦截法(下称新弦法)。对于当前火控计算机中普遍采用的射表逼近迭代计算射击诸元的算法,在收敛速度与收敛区域上作了较详细的比较与验算,得到了一些有价值的结论。新弦法具有收敛速度快、收敛解可靠(是最小解)等优点。将此法应用于解命中问题是切实可行的。