新型舵机结构运动分析与仿真

根据旋转弹弹道修正要求,提出一种基于4R空间机构的电动舵机结构,建立了理论分析模型,以空间机构学运动分析为基础,推导了机构输入、输出转角关系,绘制了理论分析转角曲线,建立机构三维模型,通过多刚体及刚柔耦合仿真验证分析了舵机转角关系和运动副受力情况,研究了该结构的可行性。计算分析结果表明,该舵机具有结构简单,动作可靠的优点,能满足舵机控制的转角精度和响应频率要求,适用于简易制导弹药。     

拦截弹中制导最优弹道簇生成

针对临近空间高超声速目标飞行速度快,跟踪预测难的特点,提出在中制导阶段进行最优弹道设计与弹道簇生成用于对目标预测命中区域进行有效覆盖的方法。通过分析临近空间高超声速目标对现有防空体系带来的挑战,阐明了在中制导段进行弹道簇设计与生成的必要性;将中制导段的弹道规划问题视为求解满足多种约束条件下的最优控制问题,应用最优化理论方法得到了基准的最优弹道;应用邻域最优控制理论,针对终端约束条件进行调整,设计了邻域最优弹道簇的生成算法。仿真验证了所提方法的有效性。     

人工鱼群算法在高射炮内弹道性能优化中的应用

针对人工鱼群算法能够解决传统优化算法在局部极值、算法收敛稳定性较差、初始参数设置要求较高等方面的缺陷,提出将人工鱼群算法应用到高射炮经典内弹道数学模型中,以优化高射炮的内弹道性能。优化方案的弹丸炮口速度在满足最大膛压的约束条件下,从初始方案的997.5 m/s提高到1 013.36 m/s,通过几次独立的优化过程得到了6种优化方案,方案之间炮口速度和最大压力的差异很小,进一步说明了人工鱼群算法优化过程的稳定性以及应用到高射炮内弹道性能优化的适用性,该研究结果可以为内弹道装药的优化设计提供一定的指导意义。     

子母式发烟弹全弹道建模与分析

针对爆炸分散型子母式发烟弹,研究建立了母弹飞行弹道、子弹抛撒内弹道和子弹飞行弹道模型,运用Matlab软件,分析计算了最小射程条件下弹道诸元变化规律,基于横向间隔的目标函数法,确定了子弹的阻力系数及弹道参数,即最小射程条件下最佳抛撒点参数、罐体抛撒时间和罐体阻力系数.通过三罐轴向并联一次性起爆试验,证实了子弹横向间隔的...     

尾流自导鱼雷带角射击弹道仿真

为简化指控系统解算流程,缩短指控系统解算尾流自导鱼雷带角射击参数时间,为后续的鱼雷模拟器的软件研制提供实现手段,提出在尾流自导鱼雷有利提前角射击弹道的基础上进行二次转角航行的改进的尾流自导鱼雷带角射击模型。依据尾流自导鱼雷射击原理,结合有利提前角射击和二次转角射击,对所提出的模型及其约束条件进行了分析与推导,简化了鱼雷带角射击参数的解算。深入分析了尾流自导鱼雷带角射击逻辑,提出采用面向过程设计方法对模型进行仿真,经过对仿真输出图形和仿真数据的分析,验证了所提出模型的准确性。     

基于来袭鱼雷方位变化率的制导类型识别技术

对来袭鱼雷的制导类型进行识别是水面舰艇实施有针对性鱼雷防御的前提条件,方位变化率则可作为类型识别的一个重要的识别依据。首先,从不同类型潜射鱼雷的发射方式和弹道特征入手,分别推导出潜射直航鱼雷、声自导鱼雷、尾流自导鱼雷方位变化率的表达式。其次,仿真分析了不同类型潜射鱼雷方位变化率的影响因素。最后,在给定的态势下,给出了四种不同类型潜射鱼雷方位变化率随雷舰距离的变化规律曲线。仿真结果能为鱼雷制导类型识别提供一定的参考依据。     

水下旋转平台惯导的单点校正算法

为增强惯性器件误差可观测度,满足高精度导航要求,基于平台方位旋转技术,设计了水下旋转平台惯导系统(ARGINS)陀螺漂移的单点校正算法。首先,引入旋转平台惯导的误差方程,利用Laplace变换分析了陀螺漂移和加速度计零位偏置对系统时域特性的影响;其次,设计了针对水下旋转平台惯导的单点校正算法,包括旋转平台惯导的初始对准、状态切换以及方位陀螺漂移的单点校正;最后,对单点校正算法进行了仿真实验。仿真结果表明:该单点校正算法可有效估计和补偿方位陀螺漂移,同时降低东、北向陀螺漂移以及加速度计零位偏置对系统误差的影响,有效抑制后续导航误差发散现象,提高导航精度。     

水雾雾滴初始位置对喷雾冷却性能的影响

为揭示集水箱内水雾雾滴喷射的初始位置对喷嘴喷雾冷却性能的影响,利用欧拉-拉格朗日方法和离散相模型对发动机排气集水箱内横流喷雾冷却过程进行了三维数值模拟。结果表明:当雾滴进入烟气流场的初始位置距离分隔板小于0.14m时,部分雾滴进入循环涡流区,大量雾滴与分流管管壁反复碰撞,在管壁上形成液膜,使得雾滴蒸发速率降低;当雾滴初始位置位于(0.14,0.23)m时,两相掺混较好,且随着距离的减小,雾滴有效运动行程增加,喷雾冷却效果增强;当雾滴初始位置大于0.23m时,雾滴未在排气室进行螺旋运动而是随气流直接排出集水箱,蒸发时间短,喷雾冷却效果不显著。     

基于星历辅助的导航星座星间链路捕获初始信息求解算法

针对星间链路信号动态范围大、捕获时间要求短之间的矛盾,提出了一种捕获初始信息的求解算法。该算法基于导航星座的星历资源和动态特性,采用迭代的方法对信号传输时延和多普勒频率进行估计。分析指出,该算法实现过程简单,收敛速度快,估计精度高,两次迭代即可实现时延估计精度达到纳秒级,大大降低了捕获实现的难度和复杂度,适合星上资源要求比较严格的场合。分析基于北斗导航星座模型展开,对我国北斗导航星间链路的设计提供了参考。     

航空时敏制导炸弹增程弹道组合优化设计

为增强航空时敏制导炸弹在中制导段的滑翔能力,将极小值原理与自适应进化粒子群算法相结合,提出了一种适用于航空时敏制导炸弹增程弹道的组合优化设计方法。基于纵向平面内质心运动模型,推导了性能指标泛函及各不等式约束函数。引入Lagrange乘子矢量并建立相应的Hamilton函数实现无约束泛函极值问题的转换,推导出兼顾各优化目标函数的满意优化模型。利用自适应进化粒子群算法对该段增程弹道进行了攻角与弹翼张合档位双设计变量的组合优化。数值仿真算例表明,在满足状态方程约束的条件下,双变量的增程效果比常规单变量控制时显著提高,其优化结果可为制导炸弹弹道规划设计的研究提供一定的理论参考。