舰空导弹制导控制一体化仿真

为精确模拟舰空导弹拦截目标弹道，精确计算导弹制导精度，必需开展舰空导弹制导控制一体化仿真。在分析某垂直发射舰空导弹飞行控制过程的基础上，建立舰空导弹制导控制一体化仿真所必需模型，包括导弹受力模型、六自由度运动方程组、控制系统模型及制导规律模型，根据所建立模型，采用迭代计算方法，按照一定的仿真计算流程，仿真计算了舰空导弹在惯性初制导段和半主动雷达寻的末制导段的弹道。仿真结果表明，所建立的制导控制一体化模型能有效模拟舰空导弹的惯性制导弹道和半主动雷达寻的制导弹道。     

舰载导弹攻防对抗仿真系统研究

在现代高技术海战中,舰载导弹攻防对抗已经成为一个重要内容.以舰载导弹运动学和制导理论为基础,根据舰载导弹攻防仿真的需求,建立了舰舰导弹和舰空导弹相关的发射、飞行、制导和命中等数学模型;基于此模型,运用Visual Basic 语言完成了舰舰导弹攻击目标舰艇过程和舰空导弹拦截舰舰导弹过程的仿真软件设计;软件可实现不同海况下多种舰舰导弹攻击移动目标舰艇的过程仿真,还可模拟多种舰空导弹拦截舰舰导弹的全过程.通过大量的仿真实验,证明了该软件在舰载导弹攻防对抗仿真中的实用性.     

舰空导弹发射空域低界仿真研究

为增加舰空导弹拦截低空目标的发射时机,研究了舰载直升机与舰艇协同制导下舰空导弹发射空域的低界.首先分别计算了单舰制导和舰栽直升机协同制导下发射区低界;然后通过仿真比较,得出空舰协同制导下比单舰制导下航路捷径增加了270%,发射空域低界的纵深显著增加的结论,为舰艇作战指挥决策提供了较好的理论依据.     

基于智能决策的火箭安控系统

火箭在飞行过程中经常发生各种故障,因此需要对其飞行状态进行监视、判断,及时有效地做出相应的安全控制决策。在分析原有火箭安控系统的基础上,针对火箭飞行的特点及不确定的规则知识,提出了基于智能决策的火箭安控系统。首先给出了集弹道数据处理和安全控制决策于一体的计算机决策支持系统模型;然后根据安控系统的特点,对安控知识进行分类,给出了安控系统知识不确定的表示方法,形成了相应的安控决策网络;最后以Visual C++6.0为开发平台,构建了安控推理决策模型,给出相应的推理流程。仿真实验表示,该方法能实时监测出火箭的飞行状态,对其进行有效的管理,为安控领域专家的最终决策提供支持。     

基于固液动力空空导弹的协同制导律建模与仿真

针对多导弹协同拦截同一目标的问题,以固液动力空空导弹为研究对象,首先,建立了二维协同制导模型。然后,基于图论设计了有限时间协同的制导律,并根据固液发动机可多次启停的特点,将连续的速度控制指令模型转化为脉冲形式的发动机点火策略模型。最后,分别对3枚导弹同时打击静止、直线飞行和盘旋飞行3种目标运动场景进行了仿真试验。仿真结果表明,所设计的协同制导律和发动机点火策略能有效实现协同作战,使3枚导弹到达目标的时间差缩短80%左右。     

舰空导弹武器系统可靠性的实验设计

研究舰空导弹武器系统及分系统可靠性对作战效能的影响问题,针对舰空导弹在作战任务中的使用特点,利用计算机仿真和试验设计相结合的方法,建立了舰空导弹武器系统的可靠性模型和使用模型。设置不同的战术应用背景,提出了舰空导弹武器系统可靠性对作战效能影响的指标,采用试验设计的方法进行了仿真研究。仿真结果表明,试验设计方法能取到试验范围全面、效果稳定、可多次重复和成本低的试验效果,能找到对系统效能影响最大的各因素增长及变动区间。     

无人机飞行安全控制系统的设计与实现

为了确保无人机在不受遥控的状态下安全坠毁,设计了无人机飞行安全控制系统;系统通过计算GPS数据来判断无人机是否超出安全区域,进而控制舵机离合器电源以实现安全控制功能;使用了多片微处理器协同完成安控任务,设计了高效的硬件电路;采用了科学的判断算法和软件策略,保证系统执行的安全性;利用数传电台回传执行结果,实现了地面实时监控;实际应用表明,这种无人机飞行安全控制系统是有效和可靠的,能够满足无人机系统安全控制的需要.     

红外成像制导导弹飞行仿真研究

为了实现红外成像制导导弹更加逼真和更加有效的仿真从而验证优化红外成像制导导弹的制导效果,研究了红外成像制导导弹飞行仿真技术;讨论了导弹飞行仿真的基本要求和红外成像制导仿真系统设计的基本原理和设计方案,提出了导弹飞行效果的一些评价指标,并利用虚拟现实仿真技术实现了一个导弹飞行可视化仿真系统;分析了仿真实验结果,实验结果表明仿真系统基本满足红外成像制导导弹飞行仿真要求,在红外成像制导导弹的科学研究中有一定价值.     

碰撞自规避多弹分布式协同制导与控制

针对多枚导弹三维空间协同攻击机动目标情形,提出一种碰撞自规避多弹分布式协同制导律及其实现方案.基于可以测得的目标信息,将目标视作领弹,与参与协同攻击的多枚导弹形成"领弹–从弹"拓扑结构,基于网络同步算法实现导弹对目标的协同攻击.为了实现碰撞自规避,当导弹与目标相距较远时,采用带安全距离的同步算法.当导弹与目标接近时,取消该安全距离.基于运动学关系,将协同制导指令转化为速度、弹道倾角和弹道偏角指令.针对指令的跟踪控制问题,提出了一种基于改进微分器的抗干扰动态面控制方案.将参数不确定和外部扰动均视为系统干扰,采用改进微分器实现对该干扰的精确估计,从而保证了闭环系统的跟踪性能.仿真结果表明本文提出的控制器实现了对协同制导指令的精确跟踪,整个方案实现了碰撞自规避协同攻击.     

舰艇编队协同防空连续射击次数仿真分析

为解决舰艇编队协同防空中的射击次数计算问题,提出了受杀伤区纵深、航路捷径和舰艇间隔距离约束的计算模型。利用导弹发射时刻至弹目遭遇时间内弹目之间的几何关系,经过归纳递推得到单艘舰艇零航路捷径和非零航路捷径时的舰空导弹射击次数模型。将编队协同防空的射击次数计算分解为被攻击舰和邻舰的射击次数之和,依据编队协同防空的几何关系得到邻舰掩护杀伤区纵深,得到了该纵深的远界和近界约束,进而得到邻舰的舰空导弹掩护射击次数模型。结合实例,研究了编队连续射击次数对目标速度、舷角和舰艇间隔距离等关键参数的敏感度,表明了模型的可行性和实用性。     

基于DSP+FPGA的激光半主动导弹飞控软件设计

为满足弹载飞控软件实时性、可靠性的要求,设计了基于DSP+FPGA硬件结构的某型号激光半主动导弹飞控软件,其中TMS320C6713 DSP作为主处理器,FPGA作为协处理器,两者进行高度并行数据处理。飞控软件包括测试模式和正常工作模式,测试模式完成弹上设备的测试和维护,正常模式完成导弹的发射和控制。本着高内聚、低耦合原则,对飞控软件采用模块化设计方法,给出了模块组成、模块功能以及模块间的关系。最后给出了飞控软件半实物仿真试验结果及改进方向。     

基于1553B总线的飞控软件测试仿真平台设计

针对导弹飞控软件测试系统中更高可靠性、灵活性和实用性的要求,设计了一种基于1553B总线的导弹飞控软件测试仿真平台,介绍其系统组成及上位机软件的设计和实现。对高可靠性和灵活性的飞控软件测试仿真平台进行了研究,从软硬件方面予以分析,给出一个详细的设计方案：测试平台与飞控计算机采用1553B总线通讯的同时,利用VS2010设计上位机测试软件和S-function函数进行子模块封装,并通过Higale仿真界面进行实时的通信控制与显示,可以在保证通信可靠性的基础上对飞控软件的测试结果进行判断与分析。仿真测试结果表明,该飞控软件测试仿真平台方案可以实现对某型导弹飞行控制软件的通信与测试,并且具有高可靠性和可扩展性。     

基于DSP的一体化PGK控制系统设计

弹载系统的一体化、模块化已成为趋势,据此提出利用DSP来实现精确制导组件(Precision Guidance Kit, PGK)一体化系统的控制,完成导弹的制导和控制任务,从而提高弹载系统的可靠性和导弹的作战能力;叙述了PGK控制系统中硬件与软件的设计过程,包括对控制模块、GPS接收机、地磁测量模块、无线装定模块等的设计和功能介绍,以及对软件工作流程和软件模块进行简要介绍;通过发射安装本PGK系统的修正弹进行飞行试验,GPS模块与地磁测量模块的测试结果表明该系统可以基本实现模块功能。     

一种舰空导弹武器系统抗饱和攻击能力模型

舰空导弹武器系统抗饱和攻击能力是水面舰艇生存能力的重要效能指标，但计算模型仍是一个正在探索的问题。反舰导弹人射流通常假设为POISSON流^[1]，通过举例验证有组织的反舰导弹入射流(饱和攻击)更接近均匀分布事件。基于这一分布特征，将舰空导弹武器系统及每枚舰空导弹服务于每枚来袭反舰导弹的过程抽象为期望服务时间模型，并在此基础上建立了舰空导弹武器系统连续拦截反舰导弹的能力模型——舰空导弹武器系统抗饱和攻击能力模型。仿真结果基本显示了舰空导弹武器系统连续拦截反舰导弹的过程；该模型不仅可用于舰空导弹武器系统抗饱和攻击能力的计算，也可用于确定给定舰空导弹武器系统的最优配置方案。     

基于时间Petri网的舰空导弹发射控制软件安全性分析

文中借助时间Petri网出色的图形表达能力和对动态行为的描述,在Tina工具辅助下完成了对舰空导弹发射控制软件建模和安全性分析,分析了高风险状态的可达性,考虑到软件时效对安全性的影响,提出了一些改进建议以避免高危状态的出现。     

大攻角导弹法向过载控制的变结构设计

通过分析大攻角导弹在飞行过程中出现的问题和滑模变结构理论所具有的优势,本文针对法向过载控制进行优化设计,目的是使其对内在参数变化等因素有较强的适应能力和鲁棒性。基于"过载+角速度+角度"三回路自动驾驶仪,将气动参数的变化等效为动力参数的摄动,设计变结构控制器,重构法向过载微分信号,易于工程实现。通过仿真验证了变结构控制器的性能,结果表明在大攻角飞行条件下,导弹法向过载变结构自动驾驶仪抗模型参数摄动的鲁棒性方面优于传统设计方法。     

新型安全的点火控制系统的设计和实现

在某军用试验用靶场中，要实现对飞行导弹和火箭发动机等武器装备的安全点火是一项关键技术，针对试验靶场的复杂使用环境及原有点火装置老旧等问题，采用时间统一服务与控制检测系统进行中央监测控制实现远程自动点火的方法，研发了一种高效、安全的点火控制系统，对系统的主要功能、结构原理及硬件和软件设计中的技术特点进行了介绍，并给出了可靠性、安全性设计等方面的解决办法，在实际运行使用过程中该系统工作稳定可靠，具有良好的通用性。     

基于PXI总线的某型空空导弹总体性能测试系统设计

针对某型空空导弹,设计了一套基于PXI总线的导弹总体性能测试系统,详细介绍了系统的软硬件结构及功能,采用基于LabVIEW的图形化编程语言实现,通过测试设备控制导弹工作过程中的供电时序以及飞行任务加载,模拟导弹真实的工作过程,对弹上多种类型信号进行实时同步采集,进行导弹工作时序、制导、跟踪性能等项目测试,考核导弹的总体性能;实验结果表明,该系统完全能够满足某型空空导弹的测试要求,在以后空空导弹的研制与生产中有着广阔的应用前景。     

基于通用测试系统的平流层飞艇北斗安控测试

为保证平流层飞艇飞行试验安全,放飞前需在地面试验场对飞艇各分系统与全系统进行集成测试,北斗安控测试是试验场集成测试的重要内容。在分析北斗安控分系统组成以及工作模式的基础上,提出了基于通用测试平台的平流层飞艇北斗安控测试方法;通用测试平台是基于高速信息交换架构、合成仪器、公共测试接口等测试资源的新一代自动测试,在该通用测试平台的基础上设计了北斗安控系统的测试模式与测试流程,编写了测试程序,并且在某型平流层飞艇北斗安控测试中得到了应用,在测试结束后给出测试成功率,测试结果与人工监测记录结果一致,表明该方法合理可行。     

Development of guidance laws for a variable-speed missile

The most used guidance law for short-range homing missiles is proportional navigation (PN). In PN, the acceleration command is proportional to the line-of-sight (LOS) angular velocity. Indeed, if a missile and a target move on a collision course with constant speeds, the LOS rate is zero. The speed of a highly maneuverable modem missile varies considerably during flight. The performance of PN is far from being satisfactory in that case.In this article we analyze the collision course for a variable-speed missile and define a guidance law that steers the heading of the missile to the collision course. We develop guidance laws based on optimal control and differential game formulations, and note that both optimal laws coincide with the Guidance to Collision law at impact. The performance improvement of the missile using the new guidance law as compared to PN is demonstrated.Recommended by A.W. Merz