多级助推段弹道导弹建模与弹道仿真

建立多级助推段弹道导弹飞行轨迹模型,并按仿真时间步长推算导弹的位置状态,是构建弹道导弹预警探测仿真系统的首要任务。对弹道导弹进行了受力分析,建立了包含多级助推段弹道导弹的动力学模型。详细分析了三种不同地球模型对弹道导弹飞行轨迹的影响,推导了包含多级助推段弹道导弹运动模型。仿真了两级助推段弹道导弹弹道,其中包含对第一级、第二级装燃料舱体飞行轨迹的仿真,分析了仿真结果。提出的建模仿真方法对研究多级助推段弹道导弹运动特性和跟踪问题有非常重要的意义。     

空射型反舰弹道导弹飞行弹道的仿真实现

反舰导弹作为攻击水面舰艇的主战兵器,已经成为水面舰艇的首要威胁.该文根据舰载防空武器系统设计对空射型反舰导弹的仿真需要,从导弹飞行弹道的角度出发,研究了反舰导弹飞行弹道在军事仿真应用中的实现方法.首先,对反舰弹道导弹的飞行弹道类型、特点及弹道各段的战术技术性能特点进行了分析;其次,介绍了如何应用计算机生成兵力技术,在VC环境下实现各种反舰导弹的飞行弹道;最后,结合一个仿真实例说明所用方法可以很好的实现各种导弹的预设弹道.     

垂直发射防空导弹弹道仿真模型研究

弹道仿真是导弹模拟训练系统中的关键部分。为构建准确性较好、实时性较高的弹道仿真模型,在对垂直发射导弹飞行过程进行分析的基础上,将弹道分为垂直段、转弯段、制导段三部分,并根据各部分弹道的特点,分别建立其差分方程描述模型,最后通过仿真验证了模型的准确性和适用性。     

风干扰下某型导弹的弹道仿真

弹道表征导弹飞行状况,对导弹设计有重要作用.风是影响导弹飞行的重要因素之一.而计算机仿真对于生产及试验成本较高的导弹的开发定型等过程有着重要的作用.文中以常值风、阵风以及随机风为例,研究风对导弹飞行弹道的影响.首先建立无风条件下按231转动的地面发射坐标系中的导弹运动学、动力学模型,然后引人风的工程化模型,最后在Madab环境中对某型导弹在风干扰下的弹道进行仿真,结合已有数据分析仿真结果.仿真结果表明,所得弹道基本符合实际,并证明风确实是影响导弹飞行弹道的重要因素.     

弹道导弹飞行弹道的三维仿真

该文介绍运用外部建模工具建立地球和弹道导弹的几何模型,生成相应的贴图坐标,利用OpenGL图形接口模块完成三维的地球运动体仿真,并根据贴图坐标建立地球空间直角坐标系,在此基础上利用弹道导弹飞行弹道、火力圈、防御区域等的计算数据,通过建立的发射坐标系、地心直角坐标系和模型坐标系转换关系,将数据以三维立体形式显示。该方法突破了以往导弹（卫星）轨迹以地图平面投影形式进行二维显示的局限性,具有很强的直观性和交互性。     

弹丸制导弹道优化建模仿真研究北大核心CSCD

弹丸制导弹道建立是制导武器系统优化设计的基础和关键。由于制导武器系统的稳定性能存在随机性,传统的制导弹道仿真模型采用单一仿真方法,建立在地面发射系,忽略了地球自转引入的科氏加速度,模型精度有限,无法满足工程应用需求。提高仿真精度,优化仿真模型是技术难点。为解决制导弹药弹道模型仿真系统与飞行试验误差大等问题,提出考虑地球自转引入的科氏加速度,在发射惯性系建立质心运动学与动力学模型,通过M文件与Simulink交互使用的方法优化仿真模型,提高模型精度。仿真得到弹道数据相对误差小于1%。仿真结果表明,建立的弹道模型与实际弹道拟合程度较好,可准确反映弹体在空中的实际飞行状态,能够满足工程研制需求。     

基于OpenGL的反舰导弹弹道视景仿真

针对导弹仿真系统开发中建模复杂且重复度高的问题,采用OpenGL库建立复杂模型的方法绘制了导弹飞行仿真所需的场景图像,建立了可用于导出模型的动态链接库,在对反舰导弹弹道特点进行认真分析的基础上,基于弹道规划原理,在VC环境下开发了可满足实际性能要求的弹道可视化仿真系统平台。对系统提供了真实的三维场景,可将弹道仿真节点计算出来的弹道数据以三维可视化技术展示出来。实验证明系统灵活通用,可提供完整的视景演示,为有效规划导弹弹道提供了有效支持。     

非标准气象条件下空地导弹高抛弹道仿真研究

为研究非标准气象因素对导弹运动特性的影响,将大气运动基本方程组同经典弹道模型相结合,建立非标准气象条件下的高抛弹道模型。同时给出大气运动基本方程组易于编程计算的数值解法,采用变步长的四阶龙格库塔数值积分算法,联立大气运动基本方程组求解空地导弹的动力学方程和运动学方程,得到非标准气象条件下导弹弹道的落点坐标(205 65.8,0,-1 389),结果证明了在不同气象条件下导弹的飞行轨迹不同。使用仿真软件STK、卫星工具包可视化三维建模模块实现了某空地导弹从发射至目标攻击阶段的视景仿真,获得了逼真的效果。     

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。     

基于侧喷流控制的运载器弹道建模与仿真

直接侧向力技术已在大气层外动能拦截器和大气层内防空导弹中得到成功应用。运载火箭的飞行弹道跨越大气层,可以尝试采用直接侧向力对其进行控制。在介绍直接侧向力控制技术原理的基础上,建立了采用直接侧向力进行姿态控制的运载火箭弹道的简化模型（不考虑风干扰和弹体滚转）,运用Matlab／Simulink软件进行了计算机数字仿真,并与传统的摆动喷管控制方式进行了对比,给出了第一级弹道的仿真结果。得出了直接侧向力控制作用下的弹道能够满足运载器总体设计要求的结论。     

弹道导弹再入机动弹道设计研究

具有再入机动能力是现今导弹发展的主要方向,而研究机动变轨对提高导弹作战能力的作用效果,首先要在设计研究再入机动弹道的基础上开展.在建立空间再入机动弹道数学模型的基础上,从保证末速最大的要求出发,利用最优控制原理和数值分析进行了最佳再入机动弹道设计,并基于Visual C 编程软件进行仿真计算.结果表明,设计方法可行,验证了模型的正确性和所作近似的合理性.通过图例可以看出机动弹道可大大提高导弹的突防能力和生存能力,具有攻击复杂地形目标的能力.     

基于轨迹多特性的隐私保护算法

现有基于聚类的轨迹隐私保护算法在衡量轨迹间的相似性时大多以空间特征为标准,忽略了轨迹蕴含的其他方面的特性对轨迹相似性的影响。针对这一情况可能导致的匿名后数据可用性较低的问题,提出了一种基于轨迹多特性的隐私保护算法。该算法考虑了轨迹数据的不确定性,综合方向、速度、时间和空间4个特性的差异作为轨迹相似性度量的依据,以提高轨迹聚类过程中同一聚类集合中轨迹之间的相似度;在此基础上,通过空间平移的方式实现同一聚类集合中轨迹的k-匿名。实验结果表明,与经典隐私保护算法相比,在满足一定隐私保护需求的前提下,采用所提算法实施隐私保护之后的轨迹数据整体具有较高的数据可用性。     

TRASMIL: A local anomaly detection framework based on trajectory segmentation and multi-instance learning

Local anomaly detection refers to detecting small anomalies or outliers that exist in some subsegments of events or behaviors. Such local anomalies are easily overlooked by most of the existing approaches since they are designed for detecting global or large anomalies. In this paper, an accurate and flexible three-phase framework TRASMIL is proposed for local anomaly detection based on TRAjectory Segmentation and Multi-Instance Learning. Firstly, every motion trajectory is segmented into independent sub-trajectories, and a metric with Diversity and Granularity is proposed to measure the quality of segmentation. Secondly, the segmented sub-trajectories are modeled by a sequence learning model. Finally, multi-instance learning is applied to detect abnormal trajectories and sub-trajectories which are viewed as bags and instances, respectively. We validate the TRASMIL framework in terms of 16 different algorithms built on the three-phase framework. Substantial experiments show that algorithms based on the TRASMIL framework outperform existing methods in effectively detecting the trajectories with local anomalies in terms of the whole trajectory. In particular, the MDL-C algorithm (the combination of HDP-HMM with MDL segmentation and Citation kNN) achieves the highest accuracy and recall rates. We further show that TRASMIL is generic enough to adopt other algorithms for identifying local anomalies.     

CEP-traj: An event-based solution to process trajectory data

In this day and age, there exists an increasing need for systems and architectures able to process spatio-temporal data in a timely way. As a result, this paper presents CEP-traj, a novel middleware to ease the development of real-time trajectory-based services based on the Complex Event Processing (CEP) paradigm. By means of an event-based approach, the present middleware is able to detect a set of generic patterns along with meaningful changes of an entity׳s movement. In order to prove its suitability and feasibility, a vessel abnormal-behaviour detection system has been developed on the basis of the middleware׳s features. Finally, both synthetic and real datasets have been used to test the accuracy and performance of the middleware and the detection system implemented on top of the Esper engine.     

加速度约束条件下的非完整移动机器人运动控制

将移动机器人的运动规划与跟踪控制问题合并在一起，对加速度约束条件下的非完整移动机器人运动控制问题进行研究，提出基于贝塞尔曲线的路径规划方法，以满足机器人的非完整约束．在考虑所受加速度约束的条件下，通过规划机器人状态时问轨线的方法实现了时间最优的轨迹规划．基于控制李亚普诺夫函数推导出了轨迹跟踪的控制律．仿真实验结果表明所提出的算法是有效的．     

基于Matlab的三维动态弹道仿真研究

导弹仿真研究是设计和改进导弹性能的一种重要手段.鉴于目前大多数文献都只给出了目标在二维平面内作平直飞行的理想追击情况,缺乏实用性,采用比例导引法,把三维追击轨道分解到两个二维平面上分别导引,并充分考虑到目标的机动性对弹道的影响,用MATLAB软件编写程序模拟出导弹实际追击的三维变轨弹道,绘制出分运动和合运动中各参数的变化曲线.最后比较了不同的追击速度和不同的导引系数k对弹道特性的影响,考虑到导弹实际飞行时受需用法向过载的制约,导出了导引系数k应满足的普遍公式,提出了对实战具有一定参考价值的建议.     

Gradient dynamic optimization with Legendre chaos

The polynomial chaos approach for stochastic simulation is applied to trajectory optimization, by conceptually replacing random variables with free variables. Using the gradient method, we generate with low computational cost an accurate parametrization of optimal trajectories.     

Optimal trajectory planning for robots under the consideration of stochastic parameters and disturbances

Efficient control strategies of robots should cause only low on-line correction expenses. Hence, the mostly available statistical and a priori informations about the random parameters and disturbances of the underlying mechanical system and its environment should be considered already for off-line programming of robots. Measuring the violations of the basic mechanical conditions by means of expected penalty costs, a stochastic optimization problem is obtained for the computation of an optimal open-loop control. The stochastic optimization problem can be solved — after discretization — by parameter optimization.     

基于Matlab的导弹弹道模糊控制系统仿真

该文建立起导弹弹道仿真的整体结构，设计了导弹纵向模糊控制系统，并详细讨论了利用Simulink工具箱和Fuzzy Logic工具箱进行模糊控制器的仿真。仿真结果表明，该控制系统具有较好的动态性能。