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。     

应用Bayes方法进行末敏弹抛射过程可靠性分析

针对末敏弹是几种高新技术相结合的新型弹药．试验费用昂贵．靶场试验次数的特点．采用Bayes方法对其抛射过程的可靠性进行分析。详细分析了末敏弹的抛射过程．利用继承因子和环境因子对其各环节的验前信息进行了处理．并对抛射过程的可靠度进行了数值仿真计算．计算结果可以为下一步进行末敏弹的效能分析提供参考和依据。     

制导火箭末敏弹射击精度分析

制导火箭末敏弹是火箭制导控制技术和末敏弹技术有机结合的新型弹药,针对此前制导火箭与末敏子弹相结合的系统射击精度研究不够充分的问题,根据制导火箭末敏弹的工作流程和弹道特点,建立了各飞行段制导火箭和末敏子弹的弹道模型,通过分析各弹道段扰动因素的影响,对误差源进行了分配,运用Monte-Carlo法进行了射击精度仿真计算和分析。结果表明,制导火箭末敏弹系统射击精度(CEP)不大于60 m,与末敏子弹的扫描探测范围匹配,满足精确打击小幅员目标的要求。分析方法和仿真结果对完善制导火箭末敏弹指标体系、优化弹道方案以及作战使用时计算用弹量等具有重要意义,也可作为同类装备设计参考。     

末敏弹刚柔耦合系统动力学模型及仿真

基于Kane方法建立了末敏弹附柔耦合系统动力学模型并进行了仿真计算。模型将降落伞处理为柔性体,并用模态展开法表达降落伞的弹性位移,用混合坐标来秦达降落伞的位置,进行末敏弹系统的运动学分析。选取与末敏弹系统姿态相关的.10个广义坐标,引入偏速度,分别推导相应的广义惯性力、广义主动カ和广义内力。根据Kane方法的多柔体动力学理论,建立了10自由度的末敏弹系统刚柔两体动力学方程。利用该模型,用MATLAB进行编程计算,得到了某型末敏弹系统稳态扫描段的弹道结果,为末敏弹系统的总体设计提供参考。     

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.     

末敏弹四自由度质点弹道计算方法

根据末敏弹的运动特点，分别建立了末敏弹抛撒段弹道，减速减旋段弹道和减速稳定段及稳态扫描弹道的四自由度弹道方程，并导出了各段弹道的起始弹道诸元。为末敏弹系统的弹道计算提供了一种可行的方法。     

导弹末敏弹抛撒弹道随机模型与仿真

导弹末敏弹是一种新型敏感器引爆子母弹药.根据导弹末敏弹的工作过程,将外弹道模型分为两个阶段来研究,即导弹抛撒阶段模型和末敏子弹飞行阶段外弹道模型.建立了导弹末敏弹的外弹道随机模型,并在此基础上运用蒙特卡洛方法基于MATLAB计算了导弹末敏弹在地面投影的随机落点,可以为导弹末敏弹的毁伤概率计算和效能分析提供帮助,从而指导导弹末敏弹系统总体结构设计.     

末敏弹探测特性对射击效率的影响

根据末敏弹能够探测目标的特点,研究了末敏弹探测目标的规律,建立了按照目标随机分布规律求取目标平均长度的计算模型,结合末敏弹探测起始位置的随机性,根据末敏弹探测特性转换后的目标平均长度,确立了计算末敏弹平均扫描半径的模型;给出了计算末敏弹探测目标概率的公式;结合经典射击理论模型,建立了评定末敏弹对不动目标射击效率的新模型.结果表明,末敏弹探测特性是研究末敏弹射击效率评定方法的关键,发展末敏弹可以大大提高炮兵火力打击能力.     

基于弹丸图像的末敏弹阻力系数计算方法

针对末敏弹气动特性研究中风洞试验费用高,传统弹道靶仪器需多次试验才能得到完整数据的问题,提出了一种基于高速录像拍摄的序列图像处理技术的末敏弹阻力系数计算方法。利用Surendra背景更新算法获得视场背景,通过将当前帧与背景作差,并引入适当的容差,对差值图像进行去噪处理,得到末敏弹弹道数据点。结合末敏弹弹道模型,用最小二乘法拟合时间弹道数据,计算得到末敏弹阻力系数。试验表明:利用该方法进行末敏弹阻力系数计算简单快速有效,计算结果精度高,与试验结果误差在2%以内。     

末敏弹的毁伤效率

根据末敏弹工作扫描过程,建立末敏弹运动模型,并在此基础上对末敏弹的毁伤幅员进行分析,利用C buikh6.0编程,进行计算模拟,找出影响末敏弹毁伤效率的最敏感因素,为末敏弹结构参数、性能参数的优化提供依据.     

Effects of Wind on Steady-state Scan Characteristics and Hit Probability of Terminal-sensitive Projectile

The wind effects on steady-state scan characteristics and hit probability of terminal-sensitive projectile were discussed in this paper. Considering wind as the constitutions of the average wind and the impulsive wind, a simplified wind field model was established for the ballistic calculation of the steady-state scan phase; under the windy condition, the effects of the range wind and the beam wind on the steady-state scan characteristics of the terminal-sensitive projectile were analyzed in detail and its hit probabilities for a certain armored target were calculated. The calculated results show that, when the wind speed exceeds a certain value, the hit probabilities of terminal-sensitive projectile drop rapidly; the wind effects must be considered in the application of the terminal-sensitive projectiles. This paper provides some theoretical references for the fire wind speed correction and the global structure optimization of the terminal-sensitive projectile.     

基于神经网络和遗传算法的末敏弹系统效能参数优化设计

末敏弹是一种先进的新型弹药,由于其结构复杂,影响因素多,所以对其进行全面的系统优化设计十分困难.为此,本文利用神经网络的高度非线性映射能力和遗传算法的全局寻优能力,在了解了末敏弹工作原理的基础上,首先确定了一个优化设计方案,并根据该方案建立了一个末敏弹系统效能神经网络仿真模型,在此基础上,应用混合遗传算法对该仿真模型进行了优化设计,获得了影响系统效能的几个主要因素的最优搭配.经过对优化结果的分析,发现其与实际情况较为吻合,为末敏弹系统的效能研究提供了依据.     

末敏弹射击效能计算模型

针对现有末敏弹射击效能评估存在的不足,基于打击面目标,建立以毁伤目标数及弹药消耗量作为射击 效能评价指标的数学模型,并结合示例计算不同条件下的末敏弹射击效能。结果表明：该模型能很好地用于指控系 统、火控系统中使用末敏弹时的射击效能评估,满足指挥员弹药量化的决策需求,对新型弹药作战水平的提高具有 较重要的参考价值。     

旋转伞-子弹系统动力学建模与仿真

为了更精确地模拟旋转伞-子弹系统的运动,基于第一类拉格朗日方程,建立了5刚体动力学模型并进行仿真计算。将伞绳处理为阻尼弹簧,将伞、弹等处理为刚体,用质心坐标和欧拉角作为广义坐标表达各刚体的位置,给出了约束方程,求解广义力; 建立了伞-弹系统动力学方程。利用模型对伞-弹系统的零初速下落过程进行仿真计算,得到子弹的转速及扫描角变化曲线,并设计伞塔试验对计算结果进行验证。对某末敏子弹系统的稳态工作过程进行模拟计算,结果表明,5刚体模型能较真实地模拟末敏子弹稳态扫描段的弹道特性,可为智能弹药系统的总体设计提供参考。     

基于混沌退火算法和BPNN模型的末敏弹系统效能参数优化

基于混沌退火算法和BPNN模型的末敏弹系统效能参数优化,引入贝叶斯正则化方法的BPNN模型,使神经网络具有自适应性和推广能力.交替使用贝叶斯正则化和混沌退火算法,对网络参数进行优化,并对训练后的网络用系统效能参数.结果表明该模型不仅能拟合原系统,而且末敏弹系统效能参数更优,命中率更高.     

毫米波交流辐射计半实物仿真系统设计

为尽量减少末敏弹中毫米波被动探测器野外试验的频率,采用室内半实物仿真代替野外试验。根据毫米波被动探测器探测装甲目标的原理与过程,建立了室内半实物仿真系统的数学模型,并与野外探测过程的模型进行了等效处理,研制了一款Ka波段被动探测器半实物仿真系统。通过将半实物仿真结果与高塔实测结果比较,表明了该毫米波辐射计半实物仿真系统和所建立的模型等效关系的正确性,可用于末敏弹研制及量产测试过程中的半实物仿真测试。     

基于波形诱骗的末敏弹毫米波有源干扰研究

根据末敏弹毫米波交流辐射计探测金属目标时弹目交会特点和信号处理电路特性,提出了一种基于波形诱骗的毫米波有源干扰新方法。分析并建立了辐射计探测干扰源信号时的天线温度模型,与探测地面金属目标相比,天线温度信号脉宽明显展宽,幅度保持恒定。该信号经视频放大器低频截止作用后,使输入的等幅宽时信号发生频率失真,输出具有正、负脉冲形式的波形分裂信号,其中负脉冲部分可以模拟探测地面金属目标的输出信号。实验结果验证了设计方法的正确性和有效性,为毫米波末敏弹有源干扰提供了一种可行的方法。     

基于地磁与卫星组合的高旋弹丸滚转角高频测量及系统误差计算研究

为了研究地磁与卫星组合测量的系统误差并提高其测量频率,利用高旋弹丸的飞行特性,建立了基于小攻角及单轴旋转假设的弹丸滚转角及其角速率的高频测量方法,并推导了其滚转角及其角速率计算的系统误差方程。通过建立以俯仰角为变量的仿真模型,完成了组合测量系统在全域范围内实时变化的系统误差计算。经6自由度(DOF)外弹道仿真验证,在排除弹轴与地磁矢量的较小夹角区域后,其整体滚转角误差小于±5°,角速率误差小于±5°/s. 在中小射角发射条件下,地磁与卫星组合的滚转角计算方法能够满足高旋弹丸的高频高精度的滚转角测量。