自动驾驶仪结构对静不稳定弹体的适应性分析

利用分析导弹飞控系统闭环传递函数稳定性的方法,探讨几种常见的自动驾驶仪结构的特点以及它们对静不稳定弹体的适应性问题.通过分析发现:对于静不稳定的弹体,采用加速度反馈三回路飞控系统(加速度计+速率陀螺)是一种较好的方案.     

自动驾驶仪结构对静不稳定弹体的适应性分析

主动控制技术在空空导弹上逐渐得到越来越广泛的应用，这就提出了如何控制静不稳定弹体的问题，利用分析导弹飞行控制系统闭环传递函数稳定性的方法探讨了几种常见的自动驾驶仪结构的特点以及它们对静不稳定弹体的适应性问题，通过分析发现，对于静不稳定的弹体，采用加速度反馈三回路飞行控制系统(加速度计 速率陀螺)是一种较好的方案。     

三回路驾驶仪控制下的导弹静不稳定性边界

导弹允许静不稳定的范围受到舵机频带制约。给出了三回路驾驶仪的极点配置设计方法,分析了静不稳定弹体系统的稳定性条件,推导出了舵机频带对于导弹静不稳定性约束的数学描述,并在工程范围内给出了导弹静不稳定性边界的评判准则,指出静不稳定弹体伪本征频率不应超过舵机频带的1/10,算例验证了结论的准确性。     

主动控制技术在空空导弹中的应用

将飞机设计领域广泛采用的主动控制技术引入空空导弹的总体设计中，提出了空空导弹放宽静稳定性设计问题，给出了静不稳定弹体的系统稳定性判定条件．然后，着重讨论了静不稳定弹体的人工稳定问题．     

脉冲修正弹药动态稳定性分析

为保证脉冲修正弹药控制系统的鲁棒性,分析研究了基于脉冲发动机直接力控制的2维修正弹药的飞行动态稳定性,建立了弹体六自由度模型和传递函数模型,求出弹体在受脉冲力扰动时弹体攻角变化,以此分析弹体动态稳定性.分析了单台发动机总冲、发动机推力轴心与质心距离、弹体静稳定裕度以及发动机连续工作个数等影响弹体动态稳定性因素,仿真结果表明,发动机位置距离质心越近,发动机冲量越大,静稳定裕度越大,脉冲修正弹药动态稳定性越好.     

战术导弹三回路过载驾驶仪时频特性分析

基于小扰动线性化的纵向弹体控制模型,研究了三回路驾驶仪及其新弹体的结构、快速性、鲁棒性以及对静不稳定弹体的增稳能力,建立并分析了驾驶仪的无量纲模型,针对三回路驾驶仪提出了一种新的设计思路。研究结果表明:阻尼回路新弹体增稳能力和鲁棒性较弱;增稳回路新弹体具有良好的鲁棒性和增稳能力但响应速度较慢;三回路驾驶仪通过设计一个远离开环弹体频率的一阶主导极点和一对阻尼合适的高频极点,使系统具备较好的快速性、稳定性和鲁棒性。     

怎样控制不稳定的导弹弹体-方法和限度

通过适当地选择自动驾驶仪的增益和组合可以处理战术导弹的静不稳定弹体的控制问题。为了缩小空气动力学工作者和控制系统工程师之间的距离,试图把问题的解析描述大大简化,因而同该问题的其它卓越处理方法有所不同。给出了一些经典的反馈回路,以便突出它们之中每一回路的主要特点,同时提供了一种对于稳定和不稳定弹体这两种情况都有效的综合方法。最后,给出了弹体最大允许的不稳度。     

惯性基准自适应自动驾驶仪的一种设计方法

给出了一种利用战术导弹惯性系统提供的导弹速度和高度，实时进行极点配置调整自动驾驶仪回路增益的自适应算法。这种方法可避免利用频率特性或根轨迹选取自动驾驶仪回路增益，再把回路增益作为高度、速度的函数造表的繁琐工作，并且在任何时刻都能满足极点配置的要求。而适当的极点配置又等价于０到∞二次型积分性能指标的最优控制。这种算法对于静稳定或静不稳定的弹体特性都适用。     

基于卫星导航系统的导弹姿态测量算法研究

弹体姿态测量是导弹飞行试验的重要组成部分,对于评估导弹控制系统性能、分析导弹飞行状态、改进飞控系统设计都具有重要作用。导弹自身惯性系统可进行姿态测量,但其误差随时间增加而累积且发散,在远距飞行时误差明显。卫星导航系统具有精度高、误差不随时间积累的特点,利用多天线阵列相对精密定位技术,可实现导弹姿态的高精度测定,为导弹姿态测量提供一种全新的思路。     

平头弹在岩石(混凝土)介质中的侵彻计算方法

采用刚塑性不可压缩的介质模型,用极限分析理论的上限方法,通过建立动力学许可速度场得到介质对弹体侵彻的静阻力分量,通过破碎介质动量守恒条件得到弹体侵彻的动阻力分量,在模型中还考虑了介质的尺度关系和弹体的弹头形状两种影响因素。侵彻过程中的速度、加速度、阻力和经历时间通过弹体的运动方程增量计算得到。通过与几种常用经验公式比较说明了本文方法的实用和可靠性。     

无人机通用实时半物理仿真系统设计与应用

为了满足对无人机飞控系统有效性验证的需求,设计一种基于嵌入式PC104平台、QNX实时操作系统的通用半物理仿真系统.介绍了半物理仿真系统的硬件、软件和系统处理流程,分析了各个结构的模型设计,并对仿真机的软、硬件进行重新设计.分析结果表明:该系统不仅可对直升机飞控进行仿真,也可对定翼机飞控进行仿真,满足飞控的实时仿真需求,并已在多款无人机型号上得到实际验证.     

固定翼鸭舵式双旋弹的制导控制算法研究

从降低制导武器成本和体积的角度出发,在 GPS接收机和 x轴陀螺仪等少量信息的基础上,根据双旋弹的抛物线飞行特性,提出一种基于调整固定翼鸭舵控制力矢量方向进行弹道修正的制导算法。此种制导方式并不需要精确的弹体姿态信息,通过 GPS接收机数据估算弹体的当前姿态,并通过弹体的静稳定裕度保证飞行稳定性,实现落点偏差的有效修正。最后在分析姿态信息采集算法的误差范围的基础上,对制导控制算法的适用性进行了分析与验证。     

导弹弹体弹性形变的稳定性研究

以导弹的纵向通道为例，给出考虑弹体弹性时的总的传递函数，并对某一特征点进行稳定性分析，发现系统在该特征点是不稳定的，采用陷波滤波器进行校正，校正后的弹体是稳定的。     

某小型战术导弹弹顶反安定面布局设计研究

为了权衡某小型战术导弹的静稳定性和操纵性,在不改变弹体直径的前提下,将反安定面布置在弹顶。利用气动仿真计算分析了反安定面及其数量对导弹气动参数和静稳定度的影响,结果表明,反安定面可显著改善弹体气动特性和静稳定度。     

直接力／气动力复合控制系统快速原型设计

针对传统导弹飞控系统开发周期长、效率低的现状,设计了一种基于RT—LAB环境的直接力／气动力复合控制系统快速原型仿真系统;首先建立了直接力／气动力复合控制弹体动力学模型,在此基础上,利用快速原型开发平台,通过高速串口和数据采集板卡（422）,实现仿真代码的实时生成,并与视景仿真系统结合,完成快速原型样机的实时仿真及同步视景演示;试验结果表明：系统具有良好的有效性和实时性。     

提高导引头稳定平台对弹体姿态去耦能力的方法研究

文中从理论上分析了导引头稳定平台对弹体姿态扰动的去耦能力，指出了稳定回路前向通道传递函，数对提高去耦能力的影响，探讨了工程上常用的两种方法，即针对弹体姿态扰动的开闭环复合控制和Ⅰ型系统，并进行了数字仿真，结果表明可有效提高去耦能力。     

带微型扰流片旋转稳定弹气动特性分析

为了分析并定量描述微型扰流片在旋转稳定弹上的应用效果,采用计算流体力学方法,对带微型扰流片的旋转稳定弹在不同马赫数下的流场进行研究。通过分析扰流片和弹体表面压力分布,讨论了扰流片尺寸变化对扰流效果的影响,得出了扰流片轴向力系数、法向力系数及静力矩系数随外形参数的变化规律。结果表明:采用扰流片作为气动执行机构能产生较大的操纵力,其附加法向力方向与弹体攻角方向相同; 增加扰流片面积能有效提高弹丸的升阻比; 法向力系数、静力矩系数与扰流片高度呈良好的线性关系,该线性关系在超声速下更为明显。     

弹性弹体控制的试验分析

本文论述了将导弹视为弹性体进行控制的必要性;给出了试验分析用的弹体数学模型和系统存在振荡的条件;提出了弹性弹体三通道半实物模拟试验中几个关键问题的解决办法。分析了试验结果,并给出了使弹性弹体阻尼回路稳定的有效措施。     

无控火箭弹弹道失稳机理研究

针对先进空空导弹研制中出现的无控火箭弹弹道失稳问题进行了分析,建立了火箭弹弹体纵向、横向及二者交叉耦合的数学模型,开展了共振现象的数字仿真,对火箭弹弹道失稳的机理进行了探讨研究。结果表明,火箭弹弹道失稳的根本原因是先进空空导弹降低静稳定度后弹体纵横向运动耦合发生了共振。在分析先进空空导弹技术特点的基础上,结合数字仿真研究和工程实践,提出了保证无控火箭弹飞行稳定的主动控制措施和被动控制措施,经飞行试验验证了措施有效。同时指出,在有控弹上不存在类似的弹道失稳问题。     

不同头部形状弹体侵彻混凝土的试验研究

为研究弹体头部形状对侵彻性能的影响,对不同弹头部形状的弹体侵彻混泥土进行试验研究。设计平头型和卵形型2种不同类型的头部结构,基于DOP(depth of penetration)方法进行试验对比分析。结果表明：卵形结构弹体具有更好的侵彻性能,其稳定侵彻弹洞平直、弹道稳定、弹体结构抗弯刚度良好,卵形弹体头部越尖,侵彻性能越好。该研究可为弹体结构设计提供一定帮助。