超音速伞-弹系统三维有风弹道计算方法研究

通过分析摩擦层的大气运动特点，建立了中低空风场随高度的分布函数，分析了伞-弹系统从超音速初始状态减速到稳态过程中的受力环境，并推导了其三维动力学运动方程；以自由下落悬浮式侦察弹为实例，利用相关软件对在三种典型工况下的伞-弹系统有风弹道及无风弹道进行了仿真，并与该系统的实测弹道进行了对比，仿真结果具有较高的可信度，从而验证了该计算方法的可行性与实用性，可为同类问题的弹道设计提供参考。     

基于卡尔曼滤波的弹箭飞行状态估计方法

为了快速、准确地获取弹箭飞行状态参数,讨论了采用不同卡尔曼滤波的弹道估计过程.采用质点弹道模型,考虑了动力平衡角的影响,以随机横风为过程噪声,建立了弹箭飞行状态方程;基于实测的弹箭位置、速度参数,建立了量测方程;分别采用扩展卡尔曼滤波(EKF)和线性化卡尔曼滤波(LKF)对测量数据进行最优估计,提出一个弹道滤波混杂算法.以某低旋尾冀弹为例,在坐标雷达探测体制下进行了仿真计算.结果表明,混杂算法减少了系统的在线计算量,提高了弹箭飞行状态的估计精度.     

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.     

弹道修正弹落点预报方法研究

为了根据空中飞行弹箭的一段实测弹道参数,准确预报弹道落点,并实施弹道修正,实现对目标的精确打击,在阐述弹道修正弹飞行原理的基础上,建立了扩展卡尔曼气动参数辨识弹道模型。该模型可对一段实测弹道参数进行弹道滤波,辨识出空中飞行弹丸的实际阻力和升力符合系数,并能较准确预报其后续飞行弹道。数值计算结果表明,经扩展卡尔曼弹道滤波后,能有效剔除测量弹道参数的噪声,且坐标滤波方差、阻力和升力符合系数迅速收敛;预报弹道落点的精度与飞行弹道参数的测量时间和采样时间间隔有关,考虑到实时弹道预报方法的预报弹道落点精度和解算时间等,飞行弹道参数测量时间宜取6~8s,采样时间间隔宜在60~120ms范围内选取,为弹箭实现弹道修正提供了参考。     

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。     

舰炮间瞄射击的辨识修正方法

为克服舰炮对岸射击时有时不能进行射击修正的缺陷,提出了利用舰载观测器材跟踪飞行弹丸坐标,辨识弹道气象参数,求取弹着偏差量的射击修正方法.通过对影响弹丸飞行弹道因素的分析,确定了需辨识的参数和弹道方程组模型,建立了基于非线性最小二乘的弹道辨识算法模型.仿真试验证明了本方法的正确性和可操作性,对于提高舰炮对岸射击精度具有重要作用.     

低空伞弹外弹道动力学模型

在一定的假设的基础上 ,将飞行系统 (炸弹与降落伞组成 )看作为变质量的质点弹性系统 ,充分考虑了变质量、附加质量及其引起的作用力 ,给出了作用在伞衣上的横向气动工程计算方法 .借鉴现代控制理论的结构化模型方法 ,建立了低空伞弹自动坠落过程、拉直过程、充气过程及稳定下落过程的结构化模型 ,使计算机编程易于实现 .运用该模型通过空投试验数据验证 ,表明此弹道模型是有效的     

射程修正引信弹道辨识方法及精度分析

研究了用于底排/火箭复合增程榴弹射程修正引信的弹道辨识方法以及辨识精度.根据蒙特卡罗模拟理论,选取弹道纵风、初速和弹道系数作为建立随机概率模型的初始参数,生成一条随机弹道模拟实际弹道,根据靶场实测的加速度值,利用弹道辨识方法对实际弹道辨识,比较辩识射程和实际射程,得到弹道辨识方法精度.结果表明,主动段弹道辨识方法误差不大于1%,其弹道辨识精度能满足工程要求.     

高海况下伞弹弹道散布建模与仿真

在海上低空投放鱼雷、水雷以及深水炸弹等水中兵器时，入水参数即鱼水雷以及深水炸弹的水下弹道初始条件，将直接影响最终的攻击效果．其中落点散布和入水姿态是入水参数中关注的重点．本文建立了高海况下随机风及投弹条件误差影响的伞弹弹道模型．通过MATLAB平台利用蒙特卡洛模拟打靶法对弹道模型进行数值仿真．仿真结果可为理论射表的编拟和投弹试验提供理论依据．     

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。     

激光制导炸弹脱靶量计算方法

通过建立靶心坐标系与测试坐标系之间的转换矩阵，得出激光制导炸弹脱靶量矢量的计算方法；利用约束条件下的最小二乘回归方法得到激光制导炸弹在落点附近弹道诸元的精确估计。解决了激光制导炸弹飞行试验中脱靶量测试与计算的难题。     

格林函数法研究机弹干扰对航弹初始弹道的影响

应用格林函数法对机翼下气流对航弹初始弹道的影响进行了研究。揭示了机弹干扰的机理，影响的主要原因是干扰气流改变了航弹初始运动阶段的压力分布，从而引起气动系数的变化，形成其特有的弹道特性。     

火箭弹道附近大气参数辨识系统的研究

研究了利用雷达实测数据对沿火箭飞行弹道的大气参数进行辨识和外推落点的方法，进而提出了一个对效力射诸元进行修正的方法。在此基础上，对软件系统进行了设计。最后通过仿真试验，分析了系统的准确性。     

激光制导炸弹投放域计算方法研究

根据激光制导炸弹在空中的运动规律,首先将其在空中的六自由度运动方程分解为纵向、横向两个平面内的运动,然后结合激光制导炸弹的控制规律,得到其在空中弹道的数学模型.在VC++6.0环境下对此弹道进行仿真,再设计合适的算法求出激光制导炸弹投放域的边界,最终得出激光制导炸弹在横向、纵向两个平面内的可投放域.仿真结果显示出不同的投放条件对激光制导炸弹可投放域的影响,为攻击机投放激光制导炸弹的战术决策提供了一些依据.     

舰炮发射弹道修正弹测量弹道坐标转换精度研究

舰炮发射弹道修正弹后舰艇将继续航行,测量弹道的舰面雷达随之运动和摇摆,需要将 雷达测量的相对弹道坐标转换到以发射时炮口为原点的弹道坐标系中。相对弹道坐标、舰艇摇摆 角、航速、航向角等测量误差和舰艇升沉均会对转换后的弹道坐标精度产生影响,为量化诸误差对 弹道坐标的影响,建立了诸误差对弹道坐标精度影响的数学模型,并进行了仿真计算,得到了相对 弹道坐标、摇摆角、航速、航向角等测量误差和升沉对转换后弹道坐标精度的影响情况。     

姿态稳定火箭弹射程散布的仿真研究

在主动段进行姿态稳定是提高远程火箭弹射击密集度的有效技术措施,实施了姿态稳定后,火箭弹的纵向散布仍然偏大．文中采用统计实验法,通过大量的弹道仿真对姿态稳定火箭弹的纵向散布特性进行研究,计算结果表明：总冲跳动和质量偏差是造成纵向散布的主要原因;主动段终点弹道倾角散布在大射角时对纵向散布影响小,在小射角时对纵向散布影响大;速度极小点参数比主动段终点参数与射程有更强的线性相关性．     

复合增程弹起始飞行段弹道测速数据处理方法

提出了复合增程弹起始飞行段弹道多普勒雷达数据拟合方法.利用该方法换算出复合增程弹在该段弹道的阻力系数和初速等特征参数.实例计算证明,该方法拟合换算精度高,模型计算合理,完全满足起始飞行段多普勒雷达测试数据处理的要求.     

导弹常用空间直角坐标系间转换方法

在导弹弹道计算过程中,需要经常使用坐标转换。通过分析导弹常用空间直角坐标系之间的关系,建立了空间直角坐标系之间的旋转变换方法,编制了通用算法库,并结合算例验证了该算法的可行性和正确性。该方法以简单的形式描述了各坐标系之间的转换关系,易于编程实现,可作为导弹弹道相关研究工作的坐标转换基础工具使用。     

激光制导炸弹弹道分析与仿真

文中通过介绍激光制导炸弹的组成、工作原理,并分别建立运动学和动力学方程,对其弹道进行分析和求出相应的解,同时对激光制导炸弹在不同投放条件下进行仿真,得出俯冲角所对应的速度、时间、高度、射程等数据,得出相应的结论,使得能够较准确对其弹道进行计算,为提高激光制导炸弹作战效能提供依据.