引信战斗部一体化设计的数学模型

引信战斗部一体化设计是一个多维优化设计问题。文中根据引信战斗部一体化设计的分析流程以及各设计变量的关系，提出了目标拦截点、破片动态飞散特性、命中目标破片数的分析方法，建立了引信战斗部一体化设计的数学模型，为引信战斗部系统的总体优化设计奠定了基础。     

反弹道导弹引信有效截获目标能力研究

反弹道导弹的主要任务是拦截战术弹道导弹，遭遇段极高的相对速度和战术弹道导弹较小的雷达截面积增大了引信截获目标的难度。本文首先分析了高速破片战斗部和侧视引信配合拦截战术弹道导弹(TBM)目标的能力，以及高速交会条件对引信参数设计和选择的限制；其次分析了低速破片战斗部与侧视引信配合的困难，以及导弹引信一体化(GIF)技术的应用。对GIF技术中的延时算法、延时起点选择等几方面的问题也进行了分析和讨论。     

一种计算雷达引信启动延时和起爆方位角的方法

本文提出了一种计算雷达近炸引信启动延时和起爆方位角的方法，描述了时变的弹目空间交会、定向战斗部破片飞散的过程及其参数，基于制导／引信一体化设计原则，推导了在空间坐标系下引战配合的相关数学模型。该方法可用于解决战术导弹的定向引战配合问题，也可用于导弹矢量脱靶量雷达测量中。     

波束定角引信启动角设计

在引战系统总体设计阶段,如何进行引信和战斗部总体指标协调匹配设计,是需要认真研究和探讨的问题。文中对破片杀伤式战斗部和波束定角引信,建立了破片动态飞散模型和引信启动角模型,以最佳引战配合为中心,进行引信战斗部一体化设计,提出了引信启动角设计方法。仿真计算及工程实际表明,此方法可有效解决引战系统总体设计阶段引信和战斗部协调匹配和综合优化问题。     

导弹引爆系统

叙述了一种制导－引信一体化设计的防空导弹引爆系统，该导弹采用了Ｋａ波段单脉冲主动雷达导引头及制导／引爆计算机系统，利用导引头测得的距离信息，瞄准线误差信息和瞄准线俯仰角及方位角等信息，以及导弹加速度计和导弹陀螺仪测得的导弹运动参数，在制导／引爆计算机中进行计算和综合处理，产生导弹拦截目标前的剩余飞行时间（ｔｇｏ）信号和预估的脱靶距离矢量信号，从而产生战斗部起爆象限选择信号及起爆战斗信号。     

瞄准式战斗部最佳起爆延时控制研究

瞄准式战斗部是防空导弹提高战斗部杀伤威力的重要发展方向。根据不同弹目交会条件调瞄准战斗部的最佳起爆延时时间,可以提高防空导弹对目标的毁伤能力。文中建立了弹目交会模型和最佳起爆延时的计算模型,分析了影响最佳起爆延时的因素。仿真结果表明,最佳起爆延时不仅与交会条件有关,与随动系统的工作位置也有关。因此,必须确定瞄准式战斗部的最佳起爆延时才能有效击毁目标。     

导弹破片战斗部对空中目标的杀伤概率计算

分析了导弹破片战斗部对空中目标的杀伤概率计算模型及其影响因素,介绍了制导误差规律、引信引爆点散布规律、引信引爆概率、目标坐标杀伤概率的计算模型,给出了积分区间的确定方法.以某拦截弹破片式战斗部杀伤战术弹道导弹为例进行了仿真计算,并对仿真结果进行了分析,结果表明增大战斗部破片的杀伤半径对提高战斗部的杀伤概率有利.     

基于二维波束控制引信的起爆控制方法

针对传统的波束倾角固定引信无法满足新一代防空导弹引战配合需求的问题,提出了基于二维波束控制引信的起爆控制方法。该方法通过将平面相控阵技术引入引信天线,实现了波束的二维控制。在此基础之上建立了引信最佳起爆角和起爆方位模型并设计了基于波束分档前提下的起爆控制算法,保证了二维波控引信与定向战斗部的有效配合。在H平面内,根据起爆方位角来选择战斗部的起爆点;在E平面内利用波束倾角分档控制和延时调整炸点的方法,把修正后所对应的起爆角与动态破片飞散角差值作为起爆控制量,实现智能化引战配合。仿真分析表明该方法可实现战斗部适时起爆并将破片飞散方向对准目标,显著提高了引战配合效率。     

一种异面棱柱战斗部威力特性的数值模拟

为了提高战斗部在不同弹目交会距离下的毁伤概率,模拟了一种平面和凸面交错布置的异面棱柱战斗部结构,分析了不同面上所形成破片束的飞散形态和威力参数。研究结果表明,该结构战斗部可以形成两种威力特性的破片束,即速度高而飞散角小的破片束和速度低而覆盖范围大的破片束,可分别用于打击不同弹目距离下的目标;偏心多点起爆可提高平面破片平均速度21.68%,减小飞散角3.38°,在提高起爆点对侧破片威力的同时不改变异面战斗部可形成两种不同威力破片束的性质;侧向两线起爆在保证破片速度不降低的情况下可获得4.94°的平面破片束偏转角,高于其它起爆方式,可在大弹目交会距离下实现对目标的末端瞄准,提高目标毁伤概率。     

引信战斗部一体化设计的基础理论

文中首先提出了引信战斗部一体化设计的基本概念,然后分析了引信战斗部一体化设计的基础理论,包括弹目交会、战斗部、引信、目标特性等构成要素,最后研究了引信战斗部一体化设计的数学描述,指出引信战斗部一体化设计实质上是一个多维优化设计问题.     

多项式拟合计算命中目标破片数目

防空导弹普遍采用具有空心锥飞散区的破片式战斗部来杀伤目标要害部位，在进行引战配合仿真和导弹杀伤概率计算时．需要求解破片命中目标的数量。文中采用多项式拟合的方法，对破片覆盖目标面积、破片密度及命中目标破片数进行分析，并通过实例进行了仿真计算。     

防空导弹战斗部破片飞散运动的仿真分析

在分析防空导弹战斗部破片飞散特性的基础上,建立了破片飞散运动模型及求解模型.通过对实例的三维仿真,得出了破片的空间飞散特性和散落区域.这种通过仿真分析防空导弹战斗部破片飞散特性的方法为定量计算防空导弹射击禁区和提高防空导弹引战配合效率提供了一种理论依据.     

防空导弹近炸引信引战配合技术的研究与改善

1前言防空导弹近炸引信的特点是在弹目接近过程中,自动地在弹道上选择一个炸点起爆战斗部,如果选择的炸点能获得战斗部对目标的最大毁伤效率,则称为最佳炸点(或最有利炸点)。最佳炸点的选择就是引信与战斗部的配合问题。引信与战斗部配合简称引战配合,是在给定的导弹和目标交会     

求解战斗部最佳起爆时机的一种方法

提供一种配用近炸引信战斗部飞散破片命中动目标问题的几何学解法，由于问题的讨论是基于目标和战斗部完全处于自由的运动中，因而这种解法具有广泛的实用性，通过把任意坐标系问题转换到相对速度坐标系讨论，求解过程比较简明，避免了传统解法的多值性和复杂性。     

小口径空炸定距引信的定距体制研究

小口径弹药是用于近程反导的首选弹药,主要采用预制破片弹或子母弹,通过引信控制弹丸在导弹来路前起爆,形成破片或钨柱弹幕,将大大提高防空高炮对导弹的毁伤效能.传统小口径空炸引信定距体制存在的不足,主要是采用单一传感器信息,定距精度低;现代定距体制要求多传感器信息融合,每种传感器要提供新的信息从而构成复合体制,可以减少定距误差,提高炸点和弹幕精度,提高防空高炮对来袭导弹的拦截和毁伤效能.文中开展了传统和现代定距体制的研究,为小口径空炸引信设计提供参考.     

基于数值模拟方法的中心起爆战斗部破片动态飞散特性研究

针对中心点起爆方式战斗部破片毁伤区域的预测问题，以破片动力学基本方程为基础，同时考虑破片速度沿战斗部轴向变化以及破片飞散方向等影响因素，采用数值模拟方法对战斗部破片在不同时刻、不同工况破片速度与破片空间分布的动态飞散特性开展研究。研究表明：破片动态飞散场呈现对称于弹体纵轴的空心锥结构；随着飞散时间的增加，破片径向速度逐渐减小，飞散半径逐渐增大，破片场形状则由弧形向U形转变；并且对于质量8 g的立方体破片，当破片飞散46.5 ms后，对轻型装甲目标仍具有毁伤能力；破片初始飞散速度相同，增大破片质量可以提高破片场的飞散范围，增强破片存速能力。该研究成果可为目标高效毁伤以及引战一体化设计提供依据。     

破片战斗部与HTK的反导脱靶量需求对比分析

确定了战斗部破片和HTK拦截器命中目标的条件,在此基础上建立了破片战斗部与HTK两种反导方式命中目标时的允许脱靶量模型,对这两种反导方式拦截不同性能导弹目标的允许脱靶量进行了分析、仿真和对比,结果表明在拦截小型、高速、机动目标导弹时,HTK比破片战斗部具有更易于实现的允许脱靶量需求.     

基于OPENGL的自然破片战斗部爆破场视景仿真

防空导弹战斗部破片毁伤评估中,研究破片场的飞散形态和规律,确定对飞机威胁因子,评价飞机生存性大小,为ABDR提供必要理论基础.文章采用破片射击迹线模型,建立了破片的质量、速度、飞散方位角和飞散方向角的数学模型,在Visual C++环境下调用OPENGL库函数,实现了对自然破片战斗部爆破场的视景仿真.     

基于有限元仿真的引信末弹道适应性研究

针对引信弹道适应性问题,以美军“战斧”对地攻击巡航导弹为例,采用有限元仿真和数值计算相结合 的方式,研究导弹末端弹道意外触地、落水2 种极限工况下引信的弹道适应性问题。研究结果表明：意外触地条件 下,引信感受到的过载较大,能可靠起爆战斗部;意外落水条件下,引信感受到的过载较小,存在不能起爆战斗部 的可能;该研究方法可供引信设计和生产单位借鉴。     

展开角度及起爆位置对轴向展开式定向战斗部性能的影响

为了研究轴向展开式定向战斗部的毁伤效能,采用AUTODYN软件系统分析了展开角度及起爆位置对轴向展开式定向战斗部破片性能的影响,获得了战斗部轴向展开角度及起爆位置对形成破片质量分布、飞散速度及飞散角的影响规律。结果表明,前向爆炸成型弹丸(EFP)速度随轴向展开角增大而逐渐减小。而EFP长径比增加,翼径比为4.2左右,战斗部轴向展开角的增大可提高有效破片质量百分比,破片最大飞散速度出现在距起爆端约33.33%处,起爆位置在装药外侧时战斗部的有效破片百分比达67.57%;选取战斗部的轴向展开角度为60°左右,且起爆点位于最外侧,可实现轴向展开式定向战斗部定向与汇聚打击的高效毁伤功能。