临近空间高超声速导弹目标特性研究

临近空间高超声速导弹的迅速发展对现代空天安全构成了严重威胁,为探索构建反临近空间武器系统的需求,对临近空间高超声速导弹的目标特性进行研究。以X-51A典型目标为例,对临近空间高超声速导弹的飞行弹道特点、雷达反射特性、红外辐射特性和易损性进行系统分析,为反临近空间武器系统关键问题的研究奠定基础。     

高超声速临近空间飞行器铰链力矩最小俯冲弹道设计

为解决高超声速临近空间飞行器俯冲段铰链力矩过大问题,给出了一种降低铰链力矩的俯冲弹道设计方法.在建立俯冲弹道优化模型的基础上,利用Gauss伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题,进而将其作为极大极小优化问题采用序列二次规划方法进行求解,其中优化的初值由按照最优导引方式生成的初始弹道获得.在普通台式机上耗时约2min,获得的优化弹道铰链力矩峰值下降达67%,并且各种约束条件均可满足,采用美国GAV-H飞行器总体和气动参数进行了铰链力矩最小俯冲弹道仿真,分析了最优俯冲起点的选取策略,结果表明,该铰链力矩最小俯冲弹道设计方法具有可行性.     

高超声速滑翔飞行器弹道特性分析

高超声速滑翔飞行器是当前研究热点方向之一,平衡滑翔和跳跃滑翔是两种典型的飞行模式.针对两种飞行模式展开研究,在平衡滑翔弹道分析的基础上,利用数值方法研究初始高度、速度及速度倾角偏离平衡滑翔状态时对弹道性能的影响,分析了跳跃弹道形成的原因,通过无量纲速度-高度图初步揭示了平衡滑翔和跳跃滑翔之间的联系.     

临近空间高超声速飞行器跟踪技术

介绍了临近空间及临近空间飞行器的特点,分析了临近空间高超声速飞行器的运动特性,提出了关于临近空间高超声速飞行器跟踪技术的几点思考。从跟踪传感器及跟踪算法两方面考虑,为跟踪技术研究提出几点可行性建议。     

临近空间高超声速空腔几何特性的DSMC研究

为研究稀薄流区域内空腔内流场的流动特性,采用非结构网格直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC)对临近空间不同高度下的不同几何形状空腔进行模拟。模拟条件:高度分别为50 km,60 km,70 km,80 km,90 km;空腔的长度与深度之比分别为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10;壁面的倾斜角为30°,45°,60°,75°;来流的马赫数分别设置为5,10,15,20。模拟结果表明:不同的几何形状对空腔内的再循环区域有着显著的影响;稀薄流区域内不同高度和速度下,空腔内流场的流动结构会在特定的长深比发生类型转变。此外,研究发现改变空腔壁面的倾斜角度可以消除空腔内的再循环区域;30°以下的角度为适合的倾斜角度。     

临近空间动能武器弹道特性分析

提出了用飞艇搭载动能武器,从临近空间远程打击各类目标的作战方案.建立了考虑地球旋转的射弹动力学模型,针对多种不同初始条件进行了弹道特性分析.结果表明将动能武器系统布置于临近空间的发射平台大大提高了其射程.     

国外高超声速临近空间飞行器技术进展

高超声速临近空间飞行器具有独特的高度和速度优势,在军事领域具有广泛的应用前景,已成为后隐身时代世界军事强国关注和争夺的焦点.分析了高超声速临近空间飞行器的军事应用前景,重点对以美国为首的世界军事强国的高超声速临近空间飞行器技术研究进展和发展动态进行了跟踪研究.     

临近空间高超声速目标MCT跟踪模型

针对传统单模型不能有效跟踪临近空间高超声速目标的问题,提出了一种Modified Coordinate Turn(MCT)跟踪模型。根据临近空间高超声速目标在巡航段跳跃飞行的特点,假设目标角速度为一阶时间相关过程,借助"当前"统计模型的思想,对目标角速度进行实时修正,结合扩展卡尔曼滤波算法,实现对目标的稳定跟踪。Monte Carlo仿真结果表明,新模型能够实现对临近空间高超声速目标在巡航段跳跃飞行的准确跟踪,并且跟踪性能稳定,具有较强的实用性。     

临近空间高超声速目标跟踪技术研究

针对NSHV跟踪问题,总结了前期学者的研究成果,介绍了美国NSHV的发展路线,阐述了机动目标跟踪原理,并将其分为机动模型和滤波算法两个部分。在机动模型方面,结合现有NSHV运动特性研究进展,分别归纳了NSHV动力学模型和运动学模型研究现状,并介绍了NSHV跟踪常用的滤波算法以及各类算法的优缺点。最后立足于已有研究,从运动特性分析、机动模型构建、交互多模型应用三个方面提出了改进思路。     

国外临近空间高超声速飞行器探测系统研究

针对当前国外临近空间高超声速飞行器实验的不断成功,介绍了目前国外的发展现状,结合实际情况,在分析临近空间高超声速飞行器探测难点的基础上,总结了国外临近空间高超声速飞行器探测系统发展情况。     

临近空间高超声速飞行器探测雷达技术

针对临近空间高超声速飞行器雷达散射截面积(RCS)小、飞行速度快、且有一定的机动能力等特点,对临近空间高超声速飞行器地基探测雷达关键技术进行了研究。临近空间高超声速飞行器探测地基雷达采用的关键技术包括远距离低仰角目标检测与跟踪技术、凝视探测技术和高速机动目标跟踪技术等。     

临近空间高超声速目标探测系统构建探究

为了应对日益严峻的临近空间威胁,必须在现有装备基础上发展和建立新型武器防御系统。文章首先分析了美俄临近空间高超声速飞行器发展脉络,然后分析了现有防空反导预警系统的能力欠缺,最后从天基、空基、陆基、海基、新型手段五个方面阐述了临近空间高超声速目标探测系统构建问题。     

临近空间高超声速巡航飞行器红外特征

针对现有天基红外预警卫星对临近空间高超声速巡航飞行器的可探测性分析和未来天基红外预警卫星规划建设对临近空间高超声速巡航飞行器的光学特征数据需求,采用高超声速空气动力学、燃烧学、传热学、气体辐射理论等相结合的计算分析方法,研究类X-51A高超声速巡航飞行器在典型飞行状态下的流场参数、本体温度、红外辐射光谱及红外辐射亮度和红外辐射强度。结果表明：类X-51A高超声速巡航飞行器辐射特征受飞行时间及弹道影响,本体红外辐射受气动加热影响明显,以航空煤油为燃料的飞行器喷焰红外辐射以CO₂、H₂O、CO的1.52 μm、2.68 μm、 4.39 μm辐射带特征最为显著;在包含CO₂、H₂O、CO分子强特征辐射谱的窄带总辐射中,喷焰辐射是主要贡献,而在非喷焰特征辐射谱带内的总辐射中,飞行器本体辐射占主导。     

临近空间高超声速飞行器防御技术研究

临近空间高超声速武器在未来攻防对抗中具有重要地位,为应对高超声速目标的威胁,在分析临近空间高超声速目标防御难点的基础上,研究了美国空基反导的手段及其发展思路,分析了其空基防御的优缺点,总结了高超声速防御需突破的关键技术。     

临近空间高超声速飞行器作战应用研究

临近空间高超声速飞行器是21世纪武器系统的重要组成部分,是未来联合作战的重要作战平台。分析了临近空间高超声速飞行器的作战任务,研究了高超声速飞行器的作战样式,并对高超声速飞行器的对未来联合作战产生的影响进行了讨论,总结了对抗高超声速技术的一些策略。     

反临近空间高超声速飞行器导引头及关键技术分析

对国外典型临近空间高超声速飞行器进行了分类论述,说明了不同飞行器的军事特点.针对临近空间高超声速飞行器的防御作战问题,依据目标特性分析,提出了反临近空间高超声速飞行器导弹导引头所面临的难点,重点分析了发展这类导引头所涉及的关键技术.     

临近空间大气环境对高超声速飞行器气动特性的影响研究进展

随着临近空间高超声速飞行器的不断发展,对临近空间环境的开发提出了迫切需求,研究临近空间环境对高超声速飞行器的影响是近年来的研究热点。调研了20~100 km临近空间大气密度和大气风场对高超声速再入飞行器的影响。大气密度会影响飞行器的气动力和气动热,大气风场不仅影响飞行器的结构稳定,还会对飞行的姿态角及气动力和气动力矩产生影响,引起弹道的偏离。基于调研现状,提出了一些建议。     

临近空间高超声速飞行器发展现状与关键技术

对临近空间高超声速飞行器的发展现状进行了综述,探讨了其发展过程中涉及到的关键技术,如超燃冲压发动机、高超声速空气动力学、导航与控制技术、热防护技术等。     

临近空间高超声速飞行器轨迹预测方法研究进展

临近空间高超声速飞行器轨迹预测对其自身制导控制与对其防御拦截均具有重要意义.本文从合作与非合作两个角度对临近空间高超声速飞行器轨迹预测中采用的常用方法进行了分析,在合作飞行器的轨迹预测中,重点结合飞行器预测校正制导过程对解析法与数值法进行了归纳与分析;在非合作飞行器的轨迹预测中,主要分析了基于运动模型预测、基于概率密度...     

临近空间高超声速飞行器导航技术发展综述

临近空间是航天与航空业务领域的结合部,具有重要的战略价值.高超声速飞行器是遂行临近空间任务的重要平台.导航技术提供飞行器的位置、速度、姿态等关键信息,是高超声速飞行器的关键支撑技术之一.本文对比临近空间高超声速飞行器的发展历程,梳理了高超声速飞行器采用的导航技术方案;对各种导航技术运行的特性和局限性进行了探讨,分析了高...