中国探月结束“单程时代”——首次月地往返之旅精彩上演

与嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号相比,嫦娥五号的结构要复杂得多．由轨道器、上升器、着陆器和返回器等组成。而实施月地返回、半弹道跳跃式高速再入返回、返回器气动外形设计、返回器防热设计、验证半弹道跳跃式再入制导、导航与控制以及轻小型化回收着陆技术等六大技术难点是决定任务成败的关键。     

基于空速传感器的弹道辨识方法

为提高迫击炮弹弹道辨识精度,在迫击炮弹质心运动微分方程的基础上,提出了基于空速传感器的弹道辨识方法。通过测量弹丸速度及所受动压和静压的变化,来相互独立进行初速和射角的辨识,从而解决了以往方法中通过不断迭代来缩小辨识初速和射角的区间而延长了解算时间的问题。通过对弹道仿真数据的分析,从理论上证明了该算法的可行性。仿真结果表明:该方法对弹道的识别精度较高,适合于迫击炮弹的弹道辨识。     

装填条件对膨胀波火炮弹道设计评价标准的影响

膨胀波火炮利用发射过程中精确打开炮闩的方法实现了在不降低弹丸初速的前提下,大幅度减小火炮后坐的目的.采用经典内弹道理论对膨胀波火炮发射过程进行了建模与仿真,计算并分析了药室容积、装药量、弹丸质量等装填参数对膨胀波火炮有效功率、炮膛工作容积利用率和火药相对燃烧结束位置等弹道设计评价标准的影响规律,为膨胀波火炮弹药系统设计及实际应用提供了理论参考.     

超空泡射弹动力学建模与仿真

射弹高速运动时产生的尾部开式超空泡将改变弹体受力形式及运动稳定性.针对超空泡射弹的特殊运动模式,考虑弹体与空泡壁面的相互作用,建立了射弹动力学模型,提出了数值仿真耦合算法,给出了不同初速下的弹道仿真算例,并计算了射弹尾拍力.结果分析表明,射弹速度随时间呈指数形式衰减,弹体姿态角、角速度及尾拍力周期性往复变化,同时尾拍力随着空泡尺度缩小而减小.较小的初速度使尾拍力提前出现.研究方法与结果为开展射弹结构及弹道散布研究提供理论基础与研究手段.     

超音速反舰导弹拦截策略仿真

为了研究舰空导弹对超音速反舰导弹的拦截效果,首先建立了真比例导引舰空导弹的三维矢量拦截模型,在分析反舰导弹弹道特点的基础上,分别建立了其在巡航段、机动段、比例导引段和跃升俯冲段的三维弹道模型,然后仿真了舰空导弹对处于上述四个阶段的反舰导弹的拦截弹道,对比分析了不同阶段目标机动对舰空导弹过载性能的要求,以及对脱靶量的影响。结果表明,拦截机动段和跃升俯冲段难度要比另外两个阶段更大,如果时间允许最好在巡航段和比例导引段进行拦截。     

滑翔导弹再入拉起段弹道优化设计与制导

对滑翔导弹再入弹道进行了分段,根据再入拉起段的特性建立了弹道优化设计模型,认为导弹在再入拉起段弹道终点时应处于纵向力平衡状态,使用Gauss伪谱法进行了再入拉起段的能量最优弹道优化计算;利用基于伪谱法优化的弹道在线生成,实时产生控制指令,实现了再入拉起段的闭环弹道控制.仿真结果表明,Gauss伪谱法弹道优化具有精度高、计算时间短等特点,闭环弹道控制能较好地消除风、再入参数偏差等干扰的影响,具有应用于在线制导的潜力.     

靶场弹道融合估计模型求解的信赖域方法

在靶场试验中,参数估计的方法直接决定弹道融合估计的精度。首先根据外测数据建立了弹道融合估计的非线性回归模型,首次提出了采用信赖域法进行模型参数估计的方法,对信赖域子问题的求解使用了适合大规模计算的预处理共轭梯度法。数学上的收敛性分析和实际算例都证明了此方法收敛速度快,具有全局收敛性,非常适合于像靶场弹道融合估计这样的大规模计算问题。     

火箭助飞鱼雷入水点测量系统的设计与实现

火箭助飞鱼雷入水点测量系统用于鱼雷试验中鱼雷入水点大地坐标和鱼雷水下二维弹道轨迹测量,首次采用了矢量换能器技术对入水信号进行测量,深入研究矢量信号的处理方法,给出系统总体方案设计、工作原理及系统组成等,并对系统中采用的时空关联等关键技术进行了分析,实验测试结果表明系统采用方法可行、设计合理,可为同类系统设计提供参考。     

新型机载布撤器子母弹对跑道封锁效能计算方法

研究了装载新型反跑道子弹药的防区外机载布撒器对跑道封锁效能的计算方法。首先简要介绍了新型反跑道子弹的工作原理和攻击跑道的特点;然后,根据分段毁伤跑道的战术要求引入横向切断概率和纵向封锁边界两个概念描述单发子母弹对跑道的毁伤效果,并利用简单易行的“边界窗口扫描法”搜索两个攻击区域之间是否存在最小起降窗口,最后给出跑道整体失效概率的计算方法和布撒器瞄准点优化方法。     

基于不敏卡尔曼滤波平滑的再入弹头弹道系数提取

再入弹头超高速再人大气层是典型的非线性过程,并且再人过程存在扰动。针对系统的扰动,采用时变的弹道系数模型,针对弹头再入过程的非线性,建立了基于不敏卡尔曼滤波平滑法来提取弹道系数的模型,与不敏卡尔曼滤波法相比,改善了再入段目标弹道系数的提取精度。