压制式干扰条件下舰空导弹杀伤区远界的建模方法

从战场环境、空袭目标特性、舰空导弹武器系统的性能三个方面研究了杀伤区远界。首先利用综合信干比与最小可检测信噪比的关系建立了压制式干扰条件下制导雷达的探测距离模型;然后利用杀伤空域坐标系与攻击平面坐标系的关系,针对不同特性的空袭目标,分析了求解杀伤区远界的方法;在对垂直发射型舰空导弹弹道进行假设的基础上,利用比例导引弹道模拟了舰空导弹的飞行过程。仿真结果表明,该模型能较好的模拟舰空导弹的杀伤区远界。     

无人机配载弹射式导弹静稳定性分析

通过刚体飞行六自由度动力学方程建立弹射式导弹初始段无控飞行模型,并结合弹射装置动力模型和导弹发动机推力模型进行仿真计算。基于无控飞行模型和仿真结果分析了无人机配载弹射式导弹发射特性,在导弹初始飞行段对机弹分离安全性和导弹姿态控制要求进行了研究。对导弹不同静稳定度下的运动特性对比分析,分别给出了满足各种安全和控制要求的导弹静稳定度范围。进一步综合所有安全和姿态控制要求,得到了满足所有要求的最佳静稳定度。经过一个实例的仿真研究,结果表明建立的模型与所用到的方法是合理有效的。     

编队区域防空舰空导弹冲突判断与消解

通过分析垂直发射舰空导弹飞行弹道误差,尤其是平台导航误差对导弹飞行弹道的影响,在统一的编队地理坐标系中建立导弹飞行空间模型,并在此基础上建立编队导弹火力冲突判断模型,提出2种用于火力冲突消解的导弹缓射时间计算方法。仿真结果表明,平台导航误差对导弹火力冲突判断的影响不可忽略,所提出的火力冲突判断和消解方法可有效解决编队防空武器冲突问题。为解决编队区域防空作战中火力兼容和武器协同使用的问题提供了参考。     

基于舰艇摇摆的垂发型舰空导弹三维弹道仿真

在对舰艇摇摆状态下垂直发射型舰空导弹发射姿态的计算方法及其典型飞行弹道分析的基础上,将导弹运动学弹道分成无控段、初制导段、初末制导交接段和末制导段,根据导弹各飞行阶段的制导特征分别建立了飞行弹道的仿真模型,并对不同发射姿态的导弹弹道特征进行了仿真分析。运用该模型可进一步确定舰艇摇摆状态下,舰空导弹的杀伤区、战斗部的毁伤能力及导弹的发射时机,为指挥员进行防空作战指挥提供了理论参考依据。     

动力伞8自由度动力学建模与仿真

现有文献中的翼伞建模方法多数是针对不带动力情况下的翼伞建模,不能适应动力翼伞的飞行控制。为了实现动力伞的有效控制,首先要建立合理的动力学模型。假设翼伞承载物和软翼之间具有2个自由度,分别建立软翼和承载物体坐标系下的作用力和力矩的平衡方程,通过体坐标系转换和消除翼伞内部状态量,得到有利于实现翼伞控制的8自由度非线性状态方程。仿真表明模型的飞行曲线与飞行实验的结果相一致,验证了模型的有效性。     

车载导弹推力偏心初始扰动影响研究

针对随机因素干扰问题,研究了发动机推力偏心对发射精度的影响。基于修正的CraigBampton法和虚拟样机技术,建立了车载导弹垂直发射刚柔耦合动力学模型。通过参数化动力学仿真,基于蒙特卡罗方法获取了以推力偏斜角度为随机变量的多工况导弹姿态样本数据。运用直方图法和极大似然估计法进行数据统计分析,研究了导弹相关姿态的分布规律,明确了推力偏心与车载导弹垂直发射初始扰动的内在关系。研究结果表明,考虑推力偏心影响时,导弹姿态分布规律近似于正态分布。     

垂发超近程导弹弹道优化设计

垂发超近程导弹弹道优化设计是通过设计飞行攻角和发动机推力参数使得导弹性能指标达到最优或次优。针对超近程导弹垂直发射的特点给出发动机推力的分段准则,设计导弹初始飞行状态、飞行过程状态和终端弹道状态参数等约束条件,建立导弹运动学模型和多约束条件下弹道优化模型。基于hp-伪谱法将弹道优化问题转变成非线性规划问题。最后将优化方案所得的结果和遗传算法的优化结果进行对比分析验证优化方案的合理性。仿真结果表明可为垂发超近程导弹弹道设计提供参考。     

水下垂直发射的适配器建模及对内弹道的影响

弹筒间适配器的力学性能直接影响导弹水下垂直发射的动力学特性,是内弹道控制的关键因素。目前,多数研究都简化了适配器受力变形特征的表达,不能体现适配器的非线性力学特性,因此建立的理论模型已具有一定的误差。考虑了实际适配器材料的超弹性和应力-应变滞回特性,建立了一种新的弹筒间适配器动力学模型。结果表明,该模型能够更为准确地描述实际适配器在导弹发射过程中的减振能力,并反映出通过优化适配器的结构能够解决为减小系统振动幅度提高自身刚度带来振动频率增加的问题。     

基于视景模拟的无人机导弹发射仿真

无人机单侧导弹发射后,无人机重量特性、重心位置、气动特性发生变化并同时产生附加的干扰力矩,无人机需要在控制系统作用下尽快恢复稳态飞行。通过在Matlab/Simulink中建立无人机六自由度非线性力学模型、控制系统模型、发动机模型、重力模型、标准大气模型、flight gear软件接口等,模拟仿真无人机单侧导弹发射过程,同时将仿真结果进行可视化视景输出,确保无人机系统平台在导弹发射过程中无人机能够很快恢复稳定姿态并按照预定轨迹飞行。视景模拟仿真结果表明：该无人机平台能够顺利完成导弹的安全发射。     

基于垂直发射武器的火力兼容控制模型研究

针对目前水面舰艇对火力兼容性的需求,分析了基于垂直发射武器系统的火力兼容问题的特点。通过建立垂直发射导弹的弹道仿真模型及蒙特卡洛法仿真,分析了导弹垂直段和转弯段弹道的散布特点。结合弹道特点和火力兼容问题所研究的重点提出了建立基于垂直发射武器系统的火力兼容控制模型的方法,并初步给出了一个模型,对解决垂直发射武器火力兼容问题有一定借鉴意义。     

基于三角模糊数的舰空导弹飞行可靠性评估

根据舰空导弹飞行可靠性的基本概念,研究了基于三角模糊数的舰空导弹飞行可靠性评估方法,构建了舰空导弹飞行可靠性评估模型;分别给出了导弹发射前检查可靠性、导弹发射可靠性、导弹制导飞行可靠性、导弹命中目标可靠性的三角模糊数评定方法;采用专家评定法,评定舰空导弹武器系统单个设备可靠性的三角模糊数。通过研究,可评定舰空导弹在作战使用环境下的飞行可靠性,为导弹飞行可靠性评估提供一种新的研究方法。应用实例证明了评估方法的可操作性。     

垂线偏差对弹道落点精度的影响分析

针对垂线偏差对弹道落点精度的影响,结合弹道飞行器质点动力学模型,系统分析了垂线偏差对发射坐标系、初始参数、飞行过程中受力、程序角控制基准、地心坐标系弹道参数等的影响机理,并建立了相应的数学模型。进一步,基于给定的弹道落点偏差计算方法,以某飞行弹道为例,定量给出了不同发射点大地纬度、不同发射方位角下垂线偏差引起的落点偏差。本文研究工作对提高弹道飞行器落点精度具有重要参考意义。     

飞航导弹故障飞行落点概率计算方法

针对飞航导弹故障飞行落点概率难以准确计算的问题,通过分析导弹的各个分系统的故障机理重新提出五种故障模式,依据逐系统串联的原理建立了故障模式的概率分配计算模型;在对发射、飞行和故障后坠落等阶段进行分析的基础上建立各故障模式的仿真模型;最后应用蒙特卡洛方法对某型导弹故障飞行落点的概率分布进行了仿真计算。     

基于飞行轨迹的三维模型实时姿态调整算法

为了解决三维GIS(地理信息系统)弹道可视化系统中导弹飞行姿态不逼真的问题,提出一种基于飞行轨迹的三维模型实时姿态调整算法.该算法使用建模工具构建导弹模型,通过地球坐标与地心坐标系转换、地面坐标系与弹体坐标系转换,利用导弹飞行的前后轨迹点求出导弹飞行姿态角,使用四元数旋转矩阵实时更新三维场景中三维模型飞行姿态.从飞行态势可以看出,算法模拟的三维模型的飞行效果流畅,实时性好,实际应用价值高.     

弹载小卫星应急发射入轨方法设计与优化

针对大型卫星技术复杂、研制周期较长、成本过高的问题,以卫星应急发射、迅速组网为背景,提出利用现有型号弹道导弹,通过改造导弹的末修舱,加装高集成紧耦合小卫星,从而实现小卫星的机动发射入轨。在导弹动力学模型的基础上,建立弹载卫星机动发射优化模型,设计小卫星发射飞行程序角,并采用遗传算法对弹载卫星机动发射模型进行求解。仿真结果表明,通过改装导弹末修舱能实现小卫星的机动发射以及精准入轨。     

态势生成中一种非线性运动模型的建立

探讨了在信息融合仿真试验床的态势生成部分,建立飞行实体运动模型的方法;通过保留运动学方程,简化动力学方程的方法,给出了一种常见的机动飞行方式(俯冲爬升类运动)的运动模型的计算公式;并对这种运动模型的非线性和机动性进行了分析和讨论;通过仿真,比较了几种机动目标跟踪算法对该运动模型的跟踪效果,验证了该方法的有效性。     

垂直发射舰空导弹弹道仿真研究

中远程舰空导弹的弹道模拟仿真是中远程舰空导弹战术使用研究的基础,以某型中远程垂直发射舰空导弹为研究背景建立垂直发射舰空导弹模拟理论弹道数学模型,并采用Matlab语言对所建立的模拟理论弹道模型进行了三维数据仿真验证,验证结果证明弹道特征基本符合实际弹道形状,符合进一步的战术使用研究要求,并可为舰空导弹作战仿真提供一定的参考.     

防空导弹垂直发射初制导控制

本文针对防空导弹垂直发射方式对控制系统的要求,论述了初制导控制的特点,着重介绍了为解决全方位快速转弯和存在大运动交联和大攻角气动交联所采取的有效措施,经仿真和飞行试验检验,证明具有特色的初制导控制能完成防空导弹垂直发射快速转弯的任务。     

基于空间碎片环境的导弹空间飞行安全分析

针对导弹空间飞行环境的日益恶化,为了分析空间碎片对远程弹道导弹空间飞行安全的影响,分析了导弹弹道和空间碎片预测模型,建立了基于数值法的远程弹道导弹与空间碎片碰撞预警模型,通过仿真分析了空间碎片对远程弹道导弹飞行安全的影响.仿真结果表明,空间碎片对远程弹道导弹空间飞行安全具有潜在的威胁,研究结果可为导弹飞行安全预警和导弹发射窗口选择提供一些借鉴.     

平流层飞艇飞行模态分析

平流层飞艇的总体布局、升空原理和工作模式明显不同于导弹、飞机等传统飞行器,其动力学特性亦不同于上述飞行器,须深入研究其飞行动力学的基本特性、一般规律和内在机理。针对此问题,系统研究了平流层飞艇的飞行模态。采用小扰动方法推导了平流层飞艇的线性运动方程,将其解耦分组为纵向运动方程和横侧向运动方程;定义模态及模态参数,研究平流层飞艇的模态分析方法;通过计算分析状态方程的特征值和特征向量,研究了平流层飞艇的飞行模态。结果表明:纵向运动由浮沉、浪涌和摆动三种模态叠加而成,横侧向运动由偏航衰减、侧滑衰减和滚转振荡三种模态叠加而成。