制导信息协同下的最佳起爆控制分析与研究

综合利用制导和引信信息确定引信最佳起爆延迟时间和起爆方位是导弹技术发展的方向.在弹体坐标系下建立了任意空间交会条件下战斗部最佳起爆延迟时间和起爆方位的数学模型,通过仿真计算对弹目交会特性进行了分析.研究表明,脱靶方位角在遭遇段的较远距离上误差较大,而在弹目接近的过程中误差逐渐减小并趋于稳定.     

舰空导弹引战配合可视化仿真分析方法

提出了一种更加直观的舰空导弹引战配合分析方法,充分利用飞行试验数据和弹道仿真数据,通过引战配合数学仿真计算和可视化仿真,复现了弹目交会时战斗部破片杀伤目标的过程,并在某型舰空导弹飞行试验引战配合分析中得到了应用.     

增量比例导引规律仿真研究

以弹目相遇时间及导弹所需法向过载为研究对象,建立了引入附加增量下的比例导引规律数学模型,分析了比例导引系数和附加增量对弹目相遇时间及导弹所需法向过载的影响,并运用Matlab语言进行仿真,仿真结果表明与传统的比例导引法相比,选择合适的附加增量不仅可以缩短弹目相遇时间,还有助于稳定导弹所需法向过载曲线的末端跳动现象。最后就比例系数和增量的选取提出了建议。     

导弹单发杀伤概率影响因素分析

提出了进行导弹单发杀伤概率影响因素分析的必要性,进行了大量的导弹单发杀伤概率仿真计算,对作战条件和弹目交会条件等重要影响因素进行了深入地分析研究,并对导弹的作战使用、战术决策和目标机的最佳规避机动策略进行了深入探讨。研究成果给飞行员在导弹作战使用过程中进行战术决策提供了强有力的科学理论依据。     

基于单元体设计的装甲装备弹目交会建模方法

为了提高作战仿真效果的可信度,提出了一种基于单元体的解决思路,并通过弹头终点弹道特性、装备几何特征、弹头与目标的关系分析,建立了陆军作战仿真的弹目交会模型。试验测试结果表明:该模型能够仿真作战过程中的弹头命中点坐标,满足作战仿真系统的准确性、实时性要求。     

舰炮目标毁伤判定与毁伤效果仿真研究

舰炮对目标毁伤的判定与毁伤效果仿真是舰载作战系统仿真训练的重要组成部分,作为连接舰炮射击与目标毁伤的中间环节,它实现了对目标毁伤状态的判定,以及目标毁伤效果的仿真反馈,从而仿真训练系统中其他仿真成员,以及各型侦察模拟设备可以发现并判定目标毁伤状态,为作战指挥人员进行作战指挥决策提供目标毁伤信息,为参训职手提供更为实战化的仿真训练环境。在简述舰载作战系统仿真训练系统的基础上,重点探讨了基于毁伤概率表和弹目交会的舰炮毁伤判定方法,并简述了目标毁伤效果仿真方法。     

利用反步控制法的带角度约束制导律研究北大核心

针对制导炸弹对地垂直攻击的要求,研究了导弹攻击地面运动目标的弹目三维运动规律,构造了带有落角约束的导弹运动方程,并利用反步控制方法,研究了带落角约束的三维近垂直击顶新型末制导律。仿真结果表明,该新型制导律能够在目标机动的情况下满足近垂直击顶的要求,脱靶量也在允许的范围之内。     

毫米波被动探测系统中弹目交会模型建模与仿真

基于弹载毫米波辐射计对地面装甲目标的探测过程,分别建立了辐射计坐标系、装甲目标坐标系、地面背景坐标系,推导了3个坐标系之间的相互转换关系;依据交会条件推导了交会点坐标的计算方法,并且基于MATALB建立了弹目交会仿真模型,为天线温度的计算奠定了基础。     

主被动雷达协同跟踪制导方法研究

针对导弹主被动雷达协同跟踪制导问题,采取了复合制导的方法,把2种不同制导律复合作为导弹主被动雷达协同跟踪的导引法,并把卡尔曼滤波器估计应用到有目标机动时导弹的末制导。用Matlab进行仿真,对导弹的机动性,弹目遭遇时间进行研究,最后仿真分析表明了复合制导方法的优越性。     

利用反步控制法的带角度约束制导律研究

针对制导炸弹对地垂直攻击的要求,研究了导弹攻击地面运动目标的弹目三维运动规律,构造了带有落角约束的导弹运动方程,并利用反步控制方法,研究了带落角约束的三维近垂直击顶新型末制导律。仿真结果表明,该新型制导律能够在目标机动的情况下满足近垂直击顶的要求,脱靶量也在允许的范围之内。     

导弹最优制导律弹道仿真分析

根据导弹仿真数据,绘制可直观显示弹道特性的理想弹道曲线。给出了比例导引法的差分方程,建立了比例导引法的三维弹道仿真模型。在对比例导引法进行三维弹道仿真的基础上,分别对增量比例导引、基于二次型的最优制导律和考虑动态特性的二次型最优制导律进行了三维弹道仿真,绘制出了可直观显示弹道特性的理想弹道,计算了导弹与目标的遭遇时间,并对结果进行了比较分析。最后得出考虑弹体动态特性的二次型最优制导律具有最优性。     

基于遭遇角决策的并行双模切换舵减摇控制

结合舵减摇控制中通用线性模型与模糊线性模型的优缺点,采用了一种根据遭遇角的不同自动切换控制器设计模型的并行双模切换舵减摇控制方案。为在线自动辨识遭遇角,提出基于横摇功率谱密度柱状图的神经网络辨识方法。仿真结果表明,该方法辨识精度较高,且比传统重心法节省了在线计算量与存储数据库所需的存储空间,简化了辨识流程。     

规则波浪中船舶操纵响应遭遇频率频散概念与机制

采用船舶单自由度横摇运动方程,以及纵摇与垂荡耦合摇荡运动方程,数值模拟了规则波浪中船舶操纵响应不规则摇荡运动现象。假定波浪中船舶遭遇频率具有谐波分量形式,定义了遭遇频率常量、强度和散射频率,提出了船舶遭遇频率频散概念,推导了遭遇频率的频散关系,分析得到了航速和浪向角度变化引起的两种频散机制。散射机制表明:顶浪航行时航速散射效率最高,正横浪航行时航向角散射效率最高。     

一种适用于拦截高速目标的末段导引律

基于在视线坐标系中的导弹-目标相对运动模型,以控制导弹-目标视线角速度趋于零为基本思想,设计了一种末制导律,用于拦截高超声速目标。以脱靶量和能量消耗为约束条件,以目标无机动时有很好的性能为目的,首先设计了最优制导律;然后,基于滑模控制理论,选择合适的滑模趋近律,对所设计的最优制导律进行改进得到最优滑模制导律;用李雅普诺夫理论证明了该制导律的稳定性,分析了该制导律参数选择条件。仿真结果表明,与最优制导律相比,所设计的制导律对目标机动有较强的鲁棒性,能以直接碰撞的方式拦截高超声速目标。     

变论域模糊自适应滑模有限时间收敛制导律

针对拦截高速机动目标的需求,研究了一种变论域模糊自适应滑模有限时间收敛制导律。推导了导弹-目标空间拦截模型,设计了三维滑模制导律;根据有限时间收敛制导律专家的经验,采用模糊自适应控制方法对滑模制导律的非切换项进行逼近,并设计了有限时间收敛模糊控制规则;提出了一种新型变论域伸缩因子,设计了基于新型伸缩因子的变论域模糊自适应滑模有限时间收敛制导律。仿真结果表明,所设计的制导律能够使导弹准确命中目标,并能够达到视线角速率有限时间收敛,且与比例制导律相比,具有更高的制导精度和更短的飞行时间。     

单框架控制力矩陀螺部分失效时的空间站姿态机动方法

对金字塔构型单框架控制力矩陀螺(SGCMG)的失效特性进行分析。结合SGCMG部分失效的特点,构建运用Legendre伪谱法的重规划姿态机动路径求解方法。考虑SGCMG失效情况的不可预测性,设计自适应操纵律,该操纵律可以根据指令力矩与输出力矩的偏差对SGCMG的失效情况进行诊断,从而调节操纵律的内部参数,实现失效情况操纵律的自适应调节。仿真结果表明,采用姿态机动路径重规划算法与自适应操纵律,在控制力矩陀螺部分失效的情况下,仍可以实现空间站的大角度姿态机动。姿态机动方法可以有效应对空间站大角度姿态机动过程中可能出现的SGCMG部分失效情况,从而提高空间站姿态机动任务的安全性与可靠性。     

反舰导弹机动与导引配合的弹道设计研究

传统反舰导弹的末端机动与导引是分别进行的,这使得突防效果的提升受限。为了达到提高突防概率和实现高精度导引的双重目的,需要在导弹的末段实现机动与导引协同配合的设计。利用弹目之间的几何关系,规划设计了根据弹目实时连线进行自适应蛇行机动的程序参考信号。整个设计可以看作比例导引法与蛇行机动的复合,利用的信号包括实测的雷达方位角信号、弹目距离与预先设计好的时间指令。     

航空磁探仪目标运动分析仿真研究

针对航空磁探仪目标运动分析问题,分析了目标运动要素确定方法。首先,采用蒙特卡洛仿真和统计分析法研究了目标运动要素估计误差的分布规律;然后,结合最小二乘定位法,给出了目标运动参数及其误差的简化算法;最后,分析了影响目标运动要素解算精度的主要因素。研究结果可为磁探仪的使用、攻潜武器的选择和攻潜效果的预测提供参考。     

基于仿真的飞机战损部位及备件需求确定

飞机战斗损伤部位及战时备件需求的确定对做好战时维修保障工作具有重要意义.提出了作战飞机的战斗损伤部位的确定方法,建立了飞机部件的当量模型和飞机受导弹攻击的仿真模型,确定了飞机的战伤分布规律.在确定飞机战伤分布规律的基础上,建立了飞机战伤备件和故障备件需求模型,为作战飞机的战伤研究及航材储备作了有益的探讨.     

战斗机“滚筒”机动的末端规避效果

针对在线实时计算末端规避策略飞行员操纵难度大、规避效果差的现状,研究了战斗机HGB机动的末端规避效果。首先分析了HGB机动末端规避的原理;其次建立了HGB机动末端规避的数学模型;最后基于典型作战场景,研究了比例导引系数、导弹最大可用过载、制导回路延迟时间和弹目接近速度对HGB机动效果的影响,仿真得到导弹的脱靶量随HGB的机动角速度均呈先增大后减小的趋势。研究结果为飞行员选择合适的角速度范围做HGB机动末端规避时具有参考价值。