远程火箭末敏弹弹道特性仿真

为研究远程火箭末敏弹弹道特性,应用弹道理论和控制理论,建立了远程火箭末敏弹母弹弹道方程;引入多体系统动力学理论,分析了末敏弹系统伞、伞盘、弹等刚体间的力学关系,考虑了系统的连接方式和约束,分析了伞绳弹性,建立了末敏弹在减速运动和稳态扫描段的完整运动模型.编制了远程火箭末敏弹弹道仿真软件,进行了末敏弹全弹道数字仿真,并得到了部分试验验证,分析了末敏弹弹道特性.为远程火箭末敏弹射击精度仿真和减少精度试验用弹量奠定了基础.     

传感侦察炮弹子弹弹道模型建立与仿真

分析了传感侦察炮弹子弹的弹道特性和伞-弹受力情况,建立了侦察子弹在减速段和稳定下落段运动微分方程,并进行了仿真计算,仿真结果与实弹射击试验结果基本一致,较好地反映了侦察子弹的弹道特性.该模型可用于传感侦察炮弹的总体设计以及决定射击诸元.     

飘带伞弹系统结构参数对弹道落点特性影响

针对由柔性飘带和金属伞帽组成的减速稳定装置,建立了单刚体五自由度伞弹系统弹道模型,并基于Matlab/Simulink仿真工具,开发了对应伞弹系统结构参数等输入量分析弹道特性的气动弹道仿真平台。在试验数据对该平台校验基础上结合正交试验法分析获得了影响落速、落角、下落时间的三个主要结构参数及主次关系依次为：头部形状、伞帽直径和伞弹间距,对攻角的影响主次顺序则依次为伞帽直径、头部形状和弹伞间距。所建立的伞弹系统弹道仿真平台及结构参数对弹道落点特性的影响规律可为伞弹系统结构设计提供重要参考。     

伞弹系统落点散布影响因素分析

根据伞弹系统弹道飞行特征对伞弹弹道模型进行了简化,提出了弹道和落点分析计算模型。根据该模型对影响弹道落点的因素进行了分析,得出了各因素导致的落点散布影响范围和敏感程度。认为载机偏角、载机倾角、机弹侧向分离速度、伞弹自身因素散布和风偏对弹体落点散布的影响较明显,是导致弹体落点散布的敏感因素,并通过计算得到了弹体落点综合散布范围。     

末敏弹伞系统弹道模拟试验数据的处理

针对末敏弹伴系统减速稳定段弹道模型试验的特点，以弹伞系统四自由度弹道方程为基础，结合旋转伞的阻力模型进行弹道分析。     

末敏弹系统开伞过程的模拟试验方法及应用分析研究

针对末敏弹开伞过程中伞绳拉直、开伞充气和减速稳定段的运动特点，提出了一种采用多普勒雷达实现多目标测速的模拟试验方法，并成功地进行了末敏弹系统开伞过程的模拟试验。利用开伞过程各段弹道方程对试验结果进行应用分析研究，从中提出了弹道计算中必需的特征参数。试验证明，该方法真实反映了末敏弹伞系统开伞过程的运动规律，其测试结果可以满足末敏弹系统相应弹道段实际弹道计算的基本需要，是一种实用、可靠的方法。     

基于多体动力学的弹—伞系统动态特性仿真

着重对一种弹-伞系统的动态特性进行了仿真计算。计算时，以刚体弹道代替传统的质点弹道，利用多体动力学方法作理论分析，在Solid Works和MSC．Aadms中建立系统的动力学模型，进而进行了弹-伞系统的动态特性仿真，主要是过载仿真计算。与理论计算比较，结果相近，证明了仿真计算的可靠性。     

末敏弹系统多刚体动力学分析与仿真

对末敏弹实体模型简化后,运用多刚体动力学中的R—W方法和牛顿-欧拉方法对末敏弹系统各刚体之间的力学关系进行了分析．建立了末敏弹运动的数学模型。编制程序对末敏弹数学模型进行了仿真分析计算,得到了伞弹系统开伞后的运动规律和敏感器扫描的规律,为系统设计提供依据。     

基于Matlab的巡航靶弹水平机动弹道设计与仿真

基于Matlab模块化仿真设计思想,根据某巡航式靶弹弹道模型的特点,开发了由9个数学模型组成的完整的弹道设计与仿真模型,建立了靶弹实现中空水平蛇形机动的方案飞行弹道计算模型,对弹道进行仿真计算,并对计算结果进行了分析.仿真计算表明,该模型较好地模拟了靶弹的水平机动弹道和其他运动特征,为总体分析和控制系统设计提供了依据.     

固定鸭舵式弹道修正弹二体系统建模

固定鸭舵式二维弹道修正弹修正组件相对弹体具有不同的滚转角速度,传统6D弹道模型不能有效描述弹丸的运动特性和规律。针对该问题,在修正组件和弹体无气动耦合的假设下,研究了修正组件、弹体的运动与弹丸运动的关系,分析了弹丸飞行过程中两刚体间的相互作用,综合两刚体的运动学和动力学方程建立了7D弹道模型。针对某型尾翼稳定弹建立了仿真模型,并对不同面积、不同舵偏角、不同修正组件质量3种状态进行了仿真分析。仿真结果表明,该模型可有效描述弹丸在飞行过程中的运动状态,且能够反映弹丸的弹道特性和运动规律。该模型可用于该型弹丸的弹道解算,并为该类弹丸的研究提供依据。     

一种基于风洞试验环境的轨迹捕获系统设计

为了对投放物（以下称外挂物）相对飞机的分离特性进行考察,设计了一种用于跨声速风洞试验的轨迹捕获系统,来模拟外挂物从飞机上释放时的运动轨迹。针对外挂物轨迹的捕获问题,设计出一种6自由度串联机械臂,并通过有限元方法分析其受气动载荷时的位置精度;对机械臂进行运动学分析,根据外挂物动力学方程设计出机械臂捕获外挂物轨迹的控制器,并对机械臂运动空间进行了仿真分析;对某外挂物运动轨迹和机械臂对该投放物的捕获轨迹进行了仿真模拟。结果表明：该试验系统的允许试验时间大于0.8 s,机械臂对外挂物各方向上运动轨迹的捕获误差不超过1 mm,满足试验精度要求,从理论上验证了所设计的风洞试验轨迹捕获系统对外挂物轨迹模拟的真实性。     

降落伞ー旋转弹系统落速及转速数值模拟

降落伞一旋转弹系统具有复杂的动力学特性，为研究其下落速度与转速的变化过程，在准定常假设下，应用降落伞一旋转弹系统动力学及计算流体动力学对其进行数值模拟。计算中不考虑水平随机风对降落伞一旋转弹系统的影响，不计降落伞、伞绳及旋转弹流场的相互影响，对降落伞及旋转弹流场分别进行数值模拟，所得竖直方向速度及弹的转速随时间变化曲线与空投试验结果相符较好。该方法具有通用性，可应用于一般情况下降落伞一旋转弹系统设计分析及指导降落伞一旋转弹系统投放试验。     

火箭助飞式器材舰上发射外弹道特性分析

为了研究舰上发射条件对火箭助飞式器材外弹道特性的影响,定义了船体运动及气象风场坐标系、质心运动坐标系,在此基础上建立了考虑弹道条件和气象条件等因素的非标准条件下的火箭助飞式器材外弹道方程组和伞-弹运动模型。通过算例的计算,分析了火箭助飞式器材在舰上发射时受到本舰航行和海上风场条件影响下的外弹道特性,对标准和非标准条件下的落点坐标进行了比较。分析结果表明,火箭助飞式器材的飞行弹道受本舰航行速度和风的影响较明显,在特定条件下,其落点偏差将会超出预期值,进而影响到作战效能。     

具备目标重定向能力的自适应再入制导律

将再入弹道跟踪问题转化为再入弹道状态调节问题,得到了一个LTV系统最优控制问题,在此基础上,利用基于伪谱算法的最优反馈控制算法,设计了一种便于在线实现的自适应鲁棒再入制导律.仿真结果表明该制导律在改变参考轨迹后依然能够较好地跟踪新的参考弹道,具备较好的动态性能和再入制导精度,而且不需要显示积分和显示增益调度.     

非标准条件对一维弹道修正弹弹道稳定性影响的研究

分析了阻力片打开前后弹丸弹道稳定性的变化规律,分析了弹道风、初始角速度扰动对一维弹道修正弹弹道稳定性的影响。以某型100 mm一维弹道修正弹为研究对象,建立了6自由度刚体弹道模型。仿真结果表明：弹道风、初始角速度扰动对一维弹道修正弹弹道稳定性的影响较小,在一般气象条件及初始扰动下,阻力片打开后弹丸可稳定飞行;阻力片打开会使弹丸攻角增大并伴随一定幅值的振荡,陀螺稳定性增强,动态稳定性先减弱后增强,追随稳定性减弱,落点侧偏有一定增加。     

火箭助飞鱼雷基准弹道设计探讨

为了提高以固体火箭发动机为主发动机的火箭助飞鱼雷空中导引弹道的安全性和落点精度，提出了一种求解不同工况下滑翔弹道设计域的交集，将滑翔弹道与交集边缘的相对距离作为定量分析弹道安全性的参量，确定最安全滑翔弹道的方法，给出了在滑翔段采用动态基准弹道和可变雷箭分离点的制导方案，滑翔段不分射程统一装定一簇滑翔弹道曲线，制导系统在飞行中按程序插值计算导引弹道，视情况向最安全滑翔弹道方向修正；在导引弹道末端，雷箭分离点的高度随航速相关调整，该方法可显著减小雷箭分离点的落点散布。研究结果表明，在交集中求解基准弹道可提高安全性，动态基准弹道可增强对弹道偏差和目标修正的适应能力，有助于克服强风场干扰。     

固定舵二维修正弹外弹道仿真与动态模拟

为研究固定舵二维弹道修正弹的修正能力,采用流体力学分析软件Fluent与机械系统动力学自动分析软件Adams联合仿真方法建立了固定舵二维修正弹的动力学仿真模型。基于鸭舵修正原理提出了仿真环境下鸭舵减旋和测姿的模拟方法,在Adams软件环境下通过在舵片模型上建立Marker监测点实现了对鸭舵实时滚转角的直接监测;应用该仿真方法对横风作用力从1 N增大到10 N的情况进行仿真,相比于无风干扰,横偏增加了36.5%到298.0%;分别对10 N横风作用力、0.5°横向跳角和0.5°定起角干扰下的弹道修正进行了仿真。研究结果表明：相对于无修正情况下的横偏,在10 N横风作用力下的修正量能够达到90%,由跳角引起的横向、纵向落点偏差得到显著降低;通过与半实物仿真实验及实弹射击试验的对比,证明该仿真方法具有一定的合理性。     

弹道解算用数值天气预报风修正系数辨识

为了快速准确获取弹道解算用数值天气预报中风的预报误差,实现对弹道解算用数值天气预报中风预报误差的数值修正,提升火炮气象保障精度,以原始预报气象数据为基础气象条件,以质点弹道模型为系统模型,以风修正系数描述风的预报误差,基于无迹卡尔曼滤波算法,对实测弹道数据进行处理,提取风的预报误差。以一段实测弹道数据和WRF模式原始预报气象数据为例,对该方法的辨识效果进行检验。结果表明:与实测的风修正系数相比,辨识所得纵风修正系数和横风修正系数的相对误差分别为7.20%和3.97%; 原始预报气象数据中的纵风和横风经修正后,其误差分别减小85.19%和79.27%。     

一维弹道修正引信弹道敏感技术

根据“通过确定弹道上最小速度点的速度值及其出现时间即可完全而唯一的确定该条弹道”的结论，以单片机为弹道敏感测试系统的核心，采用微机电系统(MEMS)压力传感器测量飞行弹丸轴向的迎面动压力，进而换算成弹丸的轴向速度，用单片机的内部定时器精确定时，从而解算出实际弹道参数，为一维弹道修正引信的控制系统提供控制信号。通过几种马赫数下的风洞实验，验证了测试系统的原理及实现的可行性。     

随机风扰动下的弹丸落点散布仿真分析

为了研究随机风和随机风扰动下的弹丸落点散布仿真的准确性,建立了随机风和随机风扰动下的弹丸运动模型。以MATLAB为平台,运用"四阶龙格-库塔算法",对随机风及弹丸外弹道落点进行结果仿真,并与试验结果进行了分析比较。结果表明,这一方法是可行的。