70mm低成本制导火箭弹综述

常规武器成本低,但精度差,效费比低;精确制导武器虽然命中精度高,但造价昂贵,生产和维护技术复杂,部队装备数量有限。低成本弹道修正弹药是一种对点目标具有较高命中率的低成本灵巧弹药,能够以较低的成本显著提高现有武器系统的作战效能,具有较高的作战效费比。通过介绍国外低成本制导火箭弹的发展,为我国开展低成本制导弹药技术的研究提供了参考。     

制导炸弹中坐标转换的误差分析及修正

制导炸弹飞行距离短,发射点和目标点的经、纬、高坐标已知,为了得到高精度导航信息,必须严格控制坐标转换过程中的精度损失.分析了制导炸弹坐标转换模型中各坐标系之间的关系及转换精度,讨论了各种不同类型误差对整体转换精度的影响,将主要误差归结为3类,分别采取相应的措施进行修正,设计了一种直接对目标点位置进行跟踪的新坐标转换方法,并成功应用到半实物仿真中.仿真结果表明,该方法的理论模型及其修正措施能很好地修正误差,为炸弹高精度制导提供条件.     

双旋制导火箭弹动力学建模

依据双旋火箭弹的多体特点,采用多体动力学中的凯恩方法建立了包含弹头和后体动力学特征的双旋火箭弹动力学模型。综合考虑弹头和后体的相互作用,将轴向的约束力视为非理想约束,并将其考虑进广义主动力,最终得到7 个标量动力学方程。理论分析与仿真结果表明,采用凯恩方法建立动力学模型同牛顿欧拉法所建模型相比较,凯恩模型不仅能够精确地展现双旋制导火箭弹的飞行特性,同时也减少了微分方程的求解数量,便于计算机的仿真计算,具有一定的适用性。     

直升机载制导航空火箭弹发展分析

对以LCPK(低成本精确杀伤武器)为代表的直升机载制导火箭弹的作战需求、战技指标、战术运用和技术实现途径等进行了分析。明确了制导航空火箭弹的导弹本质,对其发展做出了预测。提出了“简易控制航空火箭弹”系统的概念。     

简易制导炸弹坐标转换的误差分析与修正

基于某简易制导炸弹工程的研制背景,以制导炸弹为研究对象,研究了制导炸弹在飞行过程中不同坐标系间的转换关系,分析了不同类型误差对坐标转换精度的影响,提出了一种基予目标点跟踪的坐标转换方法,该方法可对转换误差进行相应的修正,提高坐标转换的精度。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性。     

国外远程制导火箭弹技术现状与趋势

对远程制导火箭弹国外技术现状和装备情况进行了分析,从结构特点、气动布局、战斗部、动力装置、制导系统等几个方面对美国、俄罗斯、以色列等国的精确制导火箭弹技术情况进行了全面的阐述。     

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。     

尾翼稳定火箭弹高原姿态运动规律研究

在分析高原环境对火箭弹弹道特性影响的基础上,建立了火箭弹姿态运动微分方程,对火箭弹高原姿态运动规律进行了理论分析。结合平原、高原姿态试验测试数据的分析验证,确定了尾翼稳定火箭弹高原姿态运动规律及其成因。试验结果表明,由于高原空气密度大幅降低,马格努斯力矩的作用效果增大,在大射角射击时,火箭弹在主动段结束后摆动角快速增大,并保持在大攻角作锥摆运动。为建立高原弹道模型,掌握高原弹道飞行规律,提高武器装备高原射击精度提供了理论参考。     

舰载制导火箭弹总体技术的若干问题探讨

针对舰载制导火箭弹相关研究的发展情况,结合近年来总体技术领域的文献,探讨了飞行弹道中的若干关键技术,明确了初始段弹道的发射方式、发射精度影响因素、垂直转弯控制方式的主要特点,分析了滑翔段弹道的滑翔增程技术和控制方法的相关问题、主要方法和研究进展,综述了攻击段弹道的制导方法和具有末端约束的末制导方法,提出了多学科交叉发展的建议,为舰载制导火箭弹的工程应用提供理论参考。     

基于RTLinux系统的制导火箭弹实时仿真计算机系统

选用RTLinux系统配置硬件接口卡,开发相应的驱动程序来实现制导火箭弹模型的实时解算和实时数据交换,完成制导火箭半实物仿真试验,测试结果表明本系统能满足制导火箭半实物仿真试验对仿真计算机的要求.     

基于坐标变换的制导炮弹攻角侧滑角观测器

针对制导炮弹攻角、侧滑角不易直接精确测量和系统模型的非线性耦合问题,提出基于坐标变换的攻角、侧滑角观测器。该观测器采用了降阶的系统模型,通过坐标变换方法将系统解耦线性化,利用弹体角速度、加速度信息实现对攻角、侧滑角的估计,其增益矩阵配置方法简便。仿真结果表明:可按期望的动态性能调整参数使该观测器有效地重构攻角和侧滑角,具有较强的工程实用性。     

滑翔制导炮弹非线性自抗扰过载控制器设计

针对滑翔制导炮弹控制系统存在不确定内、外扰动以及舵偏指令响应滞后情况下的过载跟踪问题,基于自抗扰控制技术,设计了非线性自抗扰过载跟踪控制器。该控制器结构简单,计算量小,需调整参数少。数值仿真结果表明：该自抗扰过载控制器可在强扰动和舵机响应延迟的情况下,使得输出过载精确有效地跟踪过载指令,具备良好的抗干扰能力;并且舵控指令从0缓慢变化,有效地减缓了舵机的控制负担。该控制器对较大范围内的气动参数和舵机时间常数的摄动具备较强的适应性和鲁棒性,可为滑翔制导炮弹的控制系统设计提供一定的参考依据。     

一种求解火箭防空武器毁歼概率的简便方法

为了解决火箭防空武器对空中目标的毁伤能力计算问题,提出一种求解火箭防空武器毁歼概率的简便方法。在假设仅有火箭防空武器破片战斗部毁伤能力参数和射击精度参数的情况下,根据高炮预制破片弹对空中目标的毁伤机理,通过建立火箭弹破片对空中目标的毁伤能力模型,并把火箭弹破片杀伤弹幕尺寸转化为目标在高低和方位方向的附加尺寸,计算对目标的命中概率,建立火箭防空武器对空中目标的毁歼概率模型。以某火箭防空武器为例,计算该武器对空中目标的毁歼概率,验证该方法的可行性。     

弹丸批质量水平的密集度检验方法

弹丸批质量水平的密集度检验方法是考核弹丸批生产质量的重要手段。为了探索新型弹丸批质量水平的密集度检验方法,基于计算流体力学软件和经验公式的弹丸空气动力学参数快速仿真计算方法,分析弹丸的结构误差对气动参数的影响,建立了弹丸气动参数数据库。以Visual Basic为 平台,建立了考虑质量偏心、动不平衡、射角、质量、弹道风等因素的弹丸数学模型,开发了火炮弹丸密集度仿真软件并进行验证。基于仿真软件,进行了随机因素与密集度的相关性分析,得到弹质量、弹径、质量偏心、动不平衡、初始摆动角、初始摆动角速度和初速对高低密集度和方位密集度影响程度的大小顺序,给出了弹丸批质量水平密集度检验方法的流程及应用。研究结果表明,该密集度检验方法在弹丸批质量水平的考核中是可行的。     

远程制导炮弹2阶滑模导引控制一体化设计

以远程制导炮弹为研究对象,针对传统导引与控制系统分开设计,在打击机动目标时容易脱靶的缺陷,提出一种2阶滑模导引控制一体化设计方法。将舵控伺服系统视为1阶动力学过程,考虑制导炮弹末制导过程的特点,采用小扰动假设,基于初始弹目视线建立了适用于制导炮弹的纵向平面内的导引控制一体化设计线性模型。在目标机动策略未知及制导炮弹气动参数有误差的情况下,以零化弹目视线角速率为准则,基于准连续滑模控制方法,设计了一种2阶滑模一体化导引控制律。为了体现一体化设计的优势,基于传统滑模控制理论,给出了一种独立的鲁棒自动驾驶仪与鲁棒导引律。仿真结果表明,存在有界不确定性的情况下,一体化导引控制律具有更高的命中精度。     

基于Radau伪谱法的制导炸弹最优滑翔弹道研究

基于Radau伪谱法求解最优控制问题的原理,研究了滑翔型制导炸弹的最大射程优化问题。对制导炸弹动力学模型进行了无量纲化处理,结合极小值原理推导了最优控制轨迹的解析解和一阶必要性条件,采用Radau伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题,基于协态映射原理给出了数值解的最优性验证方法。仿真结果表明,Radau伪谱法能够提供具有工程应用价值的最优解,与常规的最大升阻比滑翔弹道相比,优化后的弹道射程增加10%以上。     

激光制导炸弹半实物仿真模型的校核与验证

为了检验激光制导炸弹半实物仿真模型的准确性,建立了激光制导炸弹的飞行动力学、运动学方程及其计算程序,将激光制导炸弹、激光目标模拟器、五轴转台与仿真计算机联接,构建半实物仿真系统,进行半实物仿真实验,获得仿真数据;运用制导炸弹的概念和飞行力学理论校核仿真模型的正确性;利用无人机挂载激光制导炸弹实施投弹试验,分析、对比试验数据与仿真数据,验证仿真模型的准确性.