空战视景仿真系统通用框架研究

依据一个空战视景仿真系统的开发,系统分析了视景仿真系统的一般性规律和其管理框架。通过分析空战视景仿真系统的硬件、软件结构,着重提炼出不同的视景仿真系统的共性与特殊性。在软件设计过程中,对数据处理、实体管理和事件响应的设计,重视了设计模式的应用,将仿真系统的通用性、可拓展性与软件工程理论相结合,构建了一个可通用的,具有拓展性的视景仿真软件平台。视景仿真系统通用框架的研究,为设计更加灵活,更加适用的视景系统提供了理论基础;对于以后的视景仿真系统的设计,具有一定的参考价值。     

利用Unity3D引擎实现某飞行器攻防对抗仿真

为了实现某飞行器攻防对抗的可视化仿真，利用可视化模型数据库构建技术，构建了全尺寸、高沉浸感、多视角的可视化仿真环境。利用Unity3D引擎的脚本技术，实现了导弹尾焰、大气云层、爆炸冲击波、视点跟随等特效与功能。该平台使用C＃和Unity3D引擎进行开发，实现了攻防双方参数设置、计算数据和图表输出、仿真画面输出等功能，并能在多次仿真后，对不同的参数进行统计分析。该平台具有较好的扩展性，能够逼真再现飞行器的攻防对抗过程。结果表明，对于需要不断修正数学模型以逼近真实的攻防对抗过程，每次修正都能立即通过可视化平台查看、验证模型修改对攻防对抗过程带来的影响，对飞行器的设计、作战使用具有一定的参考价值。     

基于HLA炮兵作战指挥视景仿真系统的设计与实现

基于分布交互仿真体系结构和虚拟仿真技术的发展,开发一套基于HLA的炮兵作战指挥仿真训练系统成为可能。介绍了炮兵作战指挥仿真训练系统的总体框架,规划了视景仿真系统的各项功能单元,详细说明了视景仿真系统的联邦设计,并且实现了Vega线程与仿真线程的通信。运行表明,该系统能够演示出仿真的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求。     

多约束下的高超声速飞行器三维非线性自适应末制导律

面向多约束下高超声速飞行器末制导过程中的通道耦合、参数扰动、模型失配等突出问题,设计一种适于高超声速飞行器的三维非线性自适应末制导律。为了模型描述的完整性和简洁性,引入视线旋量和旋量速度的概念,并基于此建立三维制导参考模型和实际系统的表达式;为了保证制导律的鲁棒性和自适应性,基于自适应控制理论,设计一种三维非线性自适应制导律;通过数学推导证明了该制导律的稳定性。该制导律能够从理论上克服高超声速飞行器末制导面临的通道耦合、参数扰动、模型失配等突出问题,满足多约束制导要求。仿真结果验证了所设计制导律的有效性。     

航天器近距离交会斜滑制导算法

提出了满足测量视场、最小脉冲间隔、最大脉冲受限等约束的燃料最省的航天器近距离交会多脉冲斜滑制导算法.建立了近距离交会(接近和撤离)多脉冲斜滑制导算法的统一数学模型;提出了理想交会轨道距离和速率的指数函数变化关系,使得算法能够实现任意时间的近距离交会,同时满足接近操作减速和撤离过程加速的任务要求;设计了对数函数映射法进行脉冲寻优.最后通过接近段和撤离段的操作仿真算例进行验证,仿真结果表明,相比最优化方法,对数函数映射法以较小的计算量实现了较好的寻优效果;算法能够以较省的燃料消耗实现轨道面内任意方向、任意时间内满足约束的近距离交会.     

激光驾束制导信息场检测系统设计

为了完成激光驾束制导信息场检测,根据信息场的参数,介绍了检测系统的设计方案和工作原理;基于误差设计理论,根据激光束传输特性,利用光学软件ZEMAX设计了激光信息场检测光学系统;通过信息场指令值和辐照度检测,实现信息场参数测试。该系统能在各种复杂条件下对多种型号炮射导弹的驾束信息场进行参数测试。     

虚拟舰炮仿真训练系统的研究与设计

由于进行实弹射击的组织实施复杂,花费多,危险性大,易受天气,海况等条件影响,海军舰艇部队进行的实弹射击训练非常有限,远不能达到实战的需要.基于虚拟现实技术,对舰炮射击仿真训练模拟器的软件、硬件进行了总体设计,研究了炮弹弹道坐标的解算问题,使用Vega结合Creator进行视景系统的开发,研究建立了桌面式的虚拟现实系统.基本实现了舰炮射击仿真训练模拟器的桌面原型系统.     

空对地导弹的变结构三维导引律(英文)

推导了空对地导弹的三维导引律模型,并设计了针对机动目标的变结构导引律,分析了其制导特性.设计的导引律由于需要的目标信息少,可以便利地应用于实际工程中,数字仿真结果证实了设计的导引律的可行性.     

带有模糊干扰观测器的高超声速飞行器一体化制导控制方法

为充分利用高超声速飞行器在俯冲段的质心运动与绕质心运动之间的耦合作用和飞行过程中的不确定性,基于模糊干扰观测器提出三维一体化制导与控制问题。根据飞行器的动力学方程以及飞行器-目标的视线角相对运动方程,推导出适用于倾斜转弯控制的一体化制导控制模型。针对模型中的不确定性采用模糊干扰观测器进行补偿,并使用块动态面方法设计一种一体化制导控制律。通过选取适当的李雅普诺夫函数证明闭环系统状态的一致毕竟有界性。仿真结果验证了该一体化制导控制方法的有效性和鲁棒性。     

Modeling and analyzing point cloud generation in missile-borne LiDAR

The missile-borne LiDAR has an essential prospect in precise guidance. However, the instability of the missile has a significant impact on the precision of LIDAR point cloud, thus modeling and analyzing the influencing factors of point cloud generation is necessary. In this investigation, the authors modeled the point cloud calculation process of missile-borne linear array scanning LiDAR under ideal conditions and analyzed the effect of position change on the field of view (FOV) in the course of platform motion. Subsequently, the authors summarized that the stability concerning the field of view and the target tracking are dependent on three limiting conditions. Finally, the authors derived an error formula and analyzed several typical errors in missile platform flight, including scanner error, POS error, system integration error, and platform vibration error. Based on theoretical analysis and simulation experiments, the model proposed in this paper can provide a theoretical basis for the design of the missile-borne LiDAR system and the selection of related instruments in practice.