无风条件下军用装备定点投放的数学建模及仿真

以牛顿第二定律为基础,分析了降落伞和装备组成的伞物系统在空气中的受力情况,建立了无风、空气密度均匀条件下装备投放的微分方程模型.研究了装备在降落过程中的速度、迎角、降落时间、落地位置与飞机飞行高度、速度以及降落伞的关系,借助MATLAB软件求常系数微分方程模型的数值解,对装备的降落过程进行模拟仿真.利用仿真结果对实际装备的投放操作进行指导,可以达到更好的投放效果.     

重型装备空投系统的匹配设计与评估方法

为解决重型武器装备空投系统的匹配设计问题,采用非线性有限元方法,结合气体热力学理论,建立重型装备空投系统的仿真模型,结合装备的试验数据进行了模型的验证,在分析重装空投落地缓冲过程的响应特性的基础上,研究了空投系统的匹配设计与评估方法,并以高海拔条件下空投过程中缓冲气囊的缓冲特性为例进行了分析,研究结果对空投系统的优化设计、匹配与评估具有一定的参考价值。     

采用模拟法计算空投鱼雷反潜命中概率问题

鱼雷命中概率是鱼雷武器作战效能的重要内容,是武器装备研究和作战使用研究的必要依据.通过想定机载空投鱼雷作战使用过程,对其要素和步骤进行数学抽象,分析确定鱼雷投放参数以及对复杂声学计算进行合理简化并建立仿真模型,采用蒙特卡洛方法,计算机载空投鱼雷反潜命中概率.     

翼伞精确空投系统归航轨迹规划与控制?

翼伞归航轨迹规划与控制问题是翼伞系统在一定初始状态下,利用自身可操作性,完成从初始位置到目标位置的转移问题。针对翼伞空投系统不同归航要求,规划出满足精度要求为圆径概率误差（ CEP ）小于40m的归航轨迹并经过一定量的控制完成翼伞空投系统精确空投任务。首先建立翼伞系统状态空间六自由度模型,并在此基础上提出系统简化稳态模型,通过最优控制方法,规划出满足空投要求的最优归航轨迹后对翼伞进行不断控制直至目标点。最后通过Matlab仿真试验,绘出翼伞系统归航轨迹图与控制变化图。     

翼伞精确空投系统归航轨迹规划与控制

翼伞归航轨迹规划与控制问题是翼伞系统在一定初始状态下,利用自身可操作性,完成从初始位置到目标位置的转移问题。针对翼伞空投系统不同归航要求,规划出满足精度要求为圆径概率误差（ CEP ）小于40m的归航轨迹并经过一定量的控制完成翼伞空投系统精确空投任务。首先建立翼伞系统状态空间六自由度模型,并在此基础上提出系统简化稳态模型,通过最优控制方法,规划出满足空投要求的最优归航轨迹后对翼伞进行不断控制直至目标点。最后通过Matlab仿真试验,绘出翼伞系统归航轨迹图与控制变化图。     

空降车着陆缓冲过程车体动态应力仿真研究

为了研究空降车着陆缓冲过程车体结构冲击响应,建立了车体有限元模型,运用显式有限元方法,结合实车空投试验的冲击加速度数据,以力的形式模拟车体着陆缓冲过程所受的冲击,仿真得到普通、恶劣和极限3种工况下着陆缓冲过程车体应力分布。结果表明:在3种着陆工况下,空降车左后立柱底端均为应力最大位置。研究结果可为空降车空投寿命预测及装备保障提供依据。     

鱼雷轨迹雷速修正法

针对传统通过观测鱼雷轨迹判断鱼雷命中目标位置的方法存在较大误差的问题,采用几何分析法,首先剖析了传统观测鱼雷轨迹法的数学原理,然后建立了直航鱼雷转角射击的数学模型,最后研究了由鱼雷与目标相遇转换为鱼雷轨迹首端与目标相遇的修正原理,建立了鱼雷速度修正量解算模型,并对修正过程可能导致的误差进行了分析。最后实例验证了该方法的可行性和有效性。     

基于IAFSA的四自由度翼伞分段归航设计

为实现翼伞系统的精确空投,需要对其归航轨迹作合理规划。根据翼伞系统自身的运动特性及操纵特性,采用分段归航策略。在四自由度翼伞模型下,利用各轨迹段的几何关系,建立表征轨迹优劣程度的目标函数。基于改进的人工鱼群算法,对目标函数进行参数寻优,进而得到轨迹的设计参数。仿真结果表明,所提出的改进方法能加快算法的收敛速度,所规划的轨迹满足了精确落点和逆风着陆的要求。     

有源诱偏系统抗反辐射导弹动态飞行过程分析

结合ARM的发射、攻击过程,重点对ARM飞行轨迹为多段弧线和直线相连接的复杂情况进行了分析,并推导出了误差修正圆弧段圆心的快速计算公式和航迹段交接位置的计算公式,最后通过计算机仿真与结果分析,得到了有源诱偏系统对抗反辐射导弹实用的布站间距配置方案,为设计和部署有源诱偏系统提供了理论依据。     

空投UUV入水冲击有限元仿真

空投无入水下航行器(简称UUV)在入水的过程中,会受到水的强烈的冲击作用.掌握UUV在不同工况入水时所受冲击力的情况,对研究空投UUV壳体强度设计和安全入水方法都有着非常重要的作用.建立了UUV入水有限元仿真模型,并利用MSC.Dytran对UUV在多种工况下入水时所受冲击力的情况进行了计算.仿真结果表明,随着入水速度...     

组网火控雷达诱偏干扰ARM仿真

研究分析了反辐射导弹性能特点和作战运用过程。基于ExtendSim构建了组网火控雷达诱偏干扰反辐射导弹的功能模块和仿真模型,通过仿真计算分析了双雷达诱偏干扰反辐射导弹的作战能力和反辐射导弹性能参数及雷达配置间距的关系。最后,通过优化计算模块仿真计算了当反辐射导弹分辨角处于临界分辨位置时,不能及时修正攻击航向时的雷达最佳配置间距。     

基于Matlab/Simulink的无人机自主着陆过程仿真

为了研究无人机自主着陆过程中高度、速度和飞行轨迹角的变化特性,以提高无人机自主着陆的安全性和精确性,需要对无人机着陆过程进行数学建模。采用模块化设计思想,根据无人机非线性动力学和运动学方程,在Matlab/Simulink环境下建立了无人机着陆仿真系统及其分系统模型。通过仿真分析,该模型能够比较真实地描述无人机着陆过程的特性,为更深入地无人机仿真研究打下基础。     

航空水雷空投布放试验边界条件分析

航空水雷空投布放试验是飞机检验其布雷任务可靠度指标的最重要环节。运用空气动力学原理,给出了航空水雷空投布放试验的边界条件分析研究方法,在VB环境下对水雷的空中弹道进行了仿真计算,并分析了投雷高度、投雷速度对空中弹道的影响,研究结果为航空水雷空投布放试验方案设计提供了技术支撑。     

空投水雷入水及水下弹道的设计与仿真

水雷空投可以增加布雷的隐蔽性和突发性.针对空投水雷入水及水下弹道进行了研究.在建立了六自由度的水雷水下弹道数学模型和水雷入水击水力计算的数学模型基础上,通过实例对水雷的水下弹道在Matlab/Simulink环境下进行了仿真计算,最后给出相应的仿真结果和分析.仿真结果显示水雷弹道稳定,证明了基于Matlab/Simulink的空投水雷水下弹道仿真方法是有效可行的.     

长杆弹垂直侵彻横向运动板的数值分析

对钨合金长杆弹垂直侵彻横向运动钢板的偏转角变化规律进行了理论及仿真研究。采用刚体力学理论推导了刚体长杆弹侵彻横向运动钢板的偏转角公式。利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对RIGID及STEINBERG两种材料模型长杆弹垂直侵彻横向运动JOHNSON-COOK模型钢板进行了仿真,根据长杆弹头部和尾部横向相对运动规律,得到了长杆弹的偏转规律。仿真结果表明:板的横向运动速度越大,长杆弹偏转角越大,且偏转角在整个侵彻过程中一直保持增大的趋势。     

作战飞机武器投放战术机动飞行性能分析与计算

飞行员进行武器投放需要在相当短的时间内做出一连串准确、高难度的动作，对武器投放战术进行定量分析和计算至关重要。对现代战机进行武器投放常用的跃升俯冲对地攻击战术按照分阶段的方式进行分解，并采用飞机的机动性能模型对该战术过程进行飞行性能分析，最后进行了模型计算及实现，得到飞机使用该战术进行武器投放的机动飞行轨迹及轨迹上的特征点序列。     

有限质量降落伞充气动力学数值模拟

为研究空投任务中降落伞有限质量充气过程的动力学行为,基于罚函数耦合方法和网格自适应技术分析了降落伞柔性结构与周围不可压缩流场的流固耦合特性。数值模拟开伞过程伞衣三维外形变化,获得降落伞系统下落速度、阻力面积等参数;对比分析初始投放速度对降落伞开伞时间、伞衣阻力面积的影响;通过试验数据对比分析开伞力变化。计算结果表明,该方法可以有效模拟降落伞系统有限质量充气过程的动力学特性,仿真结果与试验结果相符。     

薄壳结构跌落冲击仿真与试验研究

为了验证薄壳结构跌落冲击问题动态数值仿真的方法途径,设计制作了带有配重的薄壳结构,测定了材料主要力学性能,利用非线性有限元软件对该结构进行单次和累积结果的多次跌落冲击数值仿真,并进行了验证试验。对该结构的跌落冲击过程、典型位置的加速度响应、塑性变形的仿真、验证试验结果进行了对比分析,结果表明：采用的数值仿真方法和途径能够较好地研究分析薄壳结构的跌落冲击及其他同类问题。     

未知环境下飞行器视觉/惯导组合测速测高方法

针对未知环境下飞行器导航问题,提出一种基于视觉/惯导组合的测速测高方法。该方法构建包含前若干个成像时刻飞行器位置的惯导扩展状态方程,并采用一种基于摄像机两视图对极几何约束的线性视觉量测方程,通过卡尔曼滤波进行惯导速度修正,在此基础上利用多帧成像的立体视觉交会估计地面特征点坐标,进而得到飞行器相对高度。以飞行器典型巡航轨迹进行的仿真实验表明,该方法能够有效修正飞行器速度和相对高度误差,给出不随时间漂移的速度和相对高度测量结果,并很好地抑制飞行器位置误差的发散。     

空降兵装备发展仿真实验研究

开展空降兵装备发展仿真实验研究,是促进空降兵装备快速发展的有效途径。提出了空降兵装备发展实验研究体系结构,在此基础上,重点对仿真实验研究的技术框架和模型体系的柔性设计进行了分析与研究,并对发展需求论证环境和作战运用研究环境的部署与运行方式进行了阐述,旨在为空降兵装备发展仿真实验研究的顶层设计及具体实现提供参考。