导弹迎击时飞机的最佳逃逸策略研究

研究了飞机在被导弹迎面攻击时的最佳逃逸策略。首先建立了弹-机追逃对抗飞行数学模型,提出了几种突防方案,即机动变轨技术、抛射诱饵以及综合这两种突防方案,通过大量飞行数值仿真直观地比较了各种突防策略,得出了飞机躲避导弹袭击的最佳策略——作非常规机动并且同时发射诱饵弹。     

反舰导弹最优末端变轨机动策略

为了在与水面舰艇攻防对抗过程中获得较好的突防效果,对反舰导弹最优末端变轨机动策略进行研究。首先对水面舰艇的反导防御体系进行建模,研究反舰导弹和舰空导弹的攻防对抗过程,然后在此基础上研究反舰导弹的机动突防方法,最后以拦截弹平均脱靶量最小为评价指标选择最优的末端变轨机动突防策略。实例证明,采用该策略能使反舰导弹取得最佳突防效果。     

导弹机动变轨突防效果分析

针对导弹机动变轨弹道的设计问题,提出跃升机动、蛇行机动、摆式机动和螺旋机动四种机动的变轨通用控制指令设计形式。为分析末端机动突防效果,建立了以拦截弹脱靶量的大小作为评测导弹突防效果指标的拦截-突防系统,得出各种机动方式下的稳态脱靶分量模型。通过仿真证明,与不作机动飞行相比导弹作纵向蛇行机动时,拦截弹脱靶量就会呈正弦变化,增加了拦截的不确定性,使得导弹的突防概率增大;而导弹采取摆式机动时,拦截弹脱靶量振荡变化的最大值要比作平面蛇行机动时大得多,说明三维空间内的变轨机动方式比平面内的变轨机动方式具有更好的突防效果。     

反舰导弹最优末端摆式机动策略

为了使反舰导弹在与水面舰艇攻防对抗过程中获得较好的突防效果,文中首先对水面舰艇的反导防御体系进行建模,研究反舰导弹和舰空导弹的攻防对抗过程,然后在此基础上研究反舰导弹的摆式机动突防方法,最后以拦截弹平均脱靶量最小为评价指标选择最优的末端摆式机动突防策略。实例证明,采用该策略能使反舰导弹摆式机动取得最佳突防效果。     

悬浮式声诱饵和悬浮式深弹阵协同对抗声自导鱼雷建模与仿真

舰艇如何优化布放悬浮式声诱饵和悬浮式深弹阵防御声自导鱼雷是舰艇防御鱼雷攻击的重要问题之一。本文建立了舰艇使用悬浮式声诱饵与悬浮式深弹阵对抗鱼雷的作战模型,采用极值法和非线性规划方法,确定了悬浮式声诱饵与悬浮式深弹阵的发射策略及舰艇的规避航向,使舰艇布放悬浮式声诱饵与悬浮式深弹阵和正确的规避机动有效结合,以期达到对抗来袭鱼雷的最佳效果。仿真结果表明,采用本文方法可以达到软硬防御手段有效结合对抗来袭鱼雷的双重效果,鱼雷拦截概率提高了10%～30%。     

弹道导弹反动能拦截器机动突防研究

针对动能拦截器的拦截,研究了弹道导弹在大气层外作无动力飞行时的突防机动问题.分别建立了突防导弹和动能拦截器的六自由度运动学和动力学模型以及它们之间的相对运动学模型,突防弹采用了最优突防策略,拦截器采用了最优末制导,仿真得到了突防弹在正弦机动下的脱靶量,并研究分析了突防机动周期、突防机动时机等因素对突防效果的影响.     

机动导弹飞行中段突防能力分析

为分析机动飞行导弹的突防能力,提出一种简化的突防概率计算方法.利用不同的拦截制导模型,对平面机动方式产生的脱靶量进行理论分析.以高超声速巡航导弹为例,采用蒙特卡罗仿真方法计算机动飞行时的突防概率,与理论分析结果进行对比以证明方法的正确性.最后计算当拦截弹以不同射面拦截时,对机动导弹突防能力的影响.     

摆动式突防对比例导引弹道的影响分析及仿真

为提高弹道机动的有效性或合理设计拦截制导律,需要定性分析突防弹与拦截弹间的法向过载关系、视线角速度变化规律、拦截弹道的稳定性等问题.对相对运动方程的相关参数进行合理简化后,推导了由于突防弹机动引起的拦截弹比例导引弹道的视线角速度及需用法向加速度的解析公式;在考虑拦截弹制导系统时间延迟时,分析了比例导引弹道的稳定性条件;针对突防弹进行正弦机动的弹道模型,进行了拦截仿真,验证了解析公式的合理性.     

超声速反舰导弹蛇形机动突防舰空导弹建模仿真

采用弹道仿真方法来求取超声速反舰导弹蛇形机动突防舰空导弹的突防概率.分析了反舰导弹蛇形机动的物理过程,建立反舰导弹蛇形机动的弹道模型及舰空导弹反导拦截模型.设定反舰导弹和舰空导弹的性能参数,采用蒙特卡罗法对不同组合的机动弹道进行攻防对抗仿真实验,得出超声速反舰导弹蛇形机动突防舰空导弹的突防概率.本方法还可以用于研究舰空导弹的拦截能力.     

弹道导弹突防中伪装效能评估

为了计算弹道导弹突防中诱饵掩护效果,以弹头的被识别概率和弹头平均突防数作为效能指标,考虑不同数量诱饵干扰情形和不同的反导拦截策略,建立了诱饵掩护效果计算模型,给出了识别效率、突防效率和拦截效率的定义,对诱饵掩护下的导弹突防伪装效能进行了定量分析。对反导系统采用“发现即拦截”和“识别后拦截”策略的突防效果进行了仿真,结果表明：在“发现即拦截”策略下,反导系统最多可拦截的目标数对进攻方的突防效率有重要影响。该研究结果对开展弹道导弹突防能力仿真评估具有参考价值。     

反舰导弹末端蛇行机动弹道设计

为避开舰艇密集火力的拦截。增强突防能力。反舰导弹必须在其弹道末端具备一定的机动性能。文中研究了一种可实现导弹末端蛇行机动的方法,采用加速度控制方案代替传统的姿态控制方案．根据蛇类运动原理采用能量最优控制方法计算得到了加速度控制指令．利用该控制指令对某型超音速反舰导弹进行了弹道仿真计算,实现了导弹纵向和侧向的两种蛇行机动弹道,计算结果表明该算法是有效的。     

超远程火箭弹道设计研究

根据射程,运载火箭一般可分为近程、中程、远程和洲际运载火箭,射程超过地球周长一半的火箭一般称为超远程火箭.当前,超远程火箭的弹道方案主要采取高弹道、部分轨道等技术,具体实现方案包括直接飞行、弹道主动段机动飞行、弹道被动段机动飞行、近地圆轨道机动飞行、近地椭圆轨道机动飞行等 5 种技术方案.对方案可行性及方案选择的判断依据进行研究,分析各技术方案的弹道特点,并与标准洲际射程参数进行对比,为超远程火箭的弹道技术方案的选择提供了借鉴.     

弹道导弹中段反应式机动突防规避策略

为提高弹道导弹的突防能力,对弹道导弹的最优机动突防进行研究.通过对运动模型的简化和分析,确定最优突防方向位于弹道导弹和动能拦截器位置连线的法平面内.基于攻防双方的运动模型,建立多阶段1阶微分运动方程并进行求解,得到弹道导弹最优机动突防时刻的解析表达式.分析突防策略能够承受的模型参数误差限度.为验证所得最优突防时刻和最优...     

诱饵掩护下的弹道导弹突防效能评估建模研究

弹道导弹在诱饵掩护下的突防效能评估是导弹突防研究中的一个重要问题。以至少有1个弹头突破敌反导系统的突防概率作为突防效能评估指标,考虑不同的诱饵干扰情形和反导拦截策略,分别建立了诱饵掩护下单发导弹和多发导弹的突防概率计算模型,对诱饵掩护下的导弹突防效能进行定量分析,并通过算例分析了结果,检验了模型的有效性。仿真结果表明,诱饵的使用特别是重诱饵的使用,能够有效地提高弹道导弹突破敌方反导防御系统的突防概率。文中的研究结果对开展弹道导弹突防能力仿真评估具有一定参考价值。     

自航式声诱饵的优化弹道模型及对抗效能研究

当鱼雷来袭时,为了提高防御效果潜艇可投放自航式声诱饵进行对抗.根据潜艇投放自航式声诱饵对抗鱼雷的过程,建立了自航式声诱饵的优化弹道模型、潜艇的机动规避模型、鱼雷的搜索和攻击弹道模型、对抗过程中的声探测模型,在此基础上仿真分析了自航式声诱饵直航转角式弹道参数设计对潜艇生存概率的影响.结果表明:对诱饵直航段距离和转角进行合理设计可显著提高鱼雷来袭时潜艇的生存概率.     

飞行器往复式滑翔延时弹道特性

为进一步延长侦察类巡航导弹的飞行时间,提出一种新型亚音速往复式滑翔盘旋弹道方案,并分析该弹道方案的延时效率及其特性。通过计算流体力学数值风洞获取飞行器的气动参数,采用4阶Adams-Moulton算法数值求解飞行器的弹道控制方程组,对比分析水平盘旋和往复式滑翔盘旋弹道方案的飞行时间差异,进一步分析飞行器的初始速度和初始弹道倾角对往复式滑翔盘旋弹道飞行时间的影响。结果表明：飞行器往复式滑翔延时弹道方案可以延长飞行时间,相对于水平盘旋弹道最优工况延时效率可达到14.79%;在飞行器往复式滑翔盘旋弹道实现的前提下,飞行器的初始速度和初始弹道倾角对往复式滑翔盘旋弹道的飞行时间影响不大。     

ATT对声自导鱼雷拦截方式变更的临界雷舰距离

对潜射声自导鱼雷的拦截是舰载反鱼雷鱼雷(ATT)拦截运用的一个重要内容。首先,针对潜射声自导鱼雷的直航搜索段和自导追踪段弹道特征,分析了ATT的拦截原理,指出ATT应采取不同方式实施拦截。其次,提出了ATT拦截方式变更的临界雷舰距离的概念,并按照本舰采取停车规避、保持原状态航行和采取转向远离规避3种典型态势进行了理论推导和仿真标绘。最后,围绕临界雷舰距离进行了数值仿真和规律分析。研究结果表明:临界雷舰距离是客观存在的,且随着本舰采取机动策略的不同呈现一定规律性变化。该研究结果可为ATT的实际运用提供参考     

空舰导弹俯冲弹道螺旋机动制导律研究

针对采用传统飞行弹道的空舰导弹在遭遇远程空舰导弹拦截时突防能力不强的问题,提出将降高段弹道改进为螺旋机动俯冲弹道的方案。分析了带落角约束的变结构制导律的设计过程,在此基础上,提出一种螺旋机动变结构制导律。该制导律不仅能引导空舰导弹实现螺旋机动俯冲弹道,而且能保证空舰导弹在降高段的末端稳定地过渡到低空巡航段。仿真结果表明,所提出的螺旋机动变结构制导律显著地提高了空舰导弹针对远程舰空导弹的突防概率。     

一种复合制导导弹的导航滤波器设计

研究了一种中制导段采用雷达修正的遥控制导方式和末制导段采用捷联式自寻的导引头的自导引制导方式的捷联式复合制导的中远程战术导弹的导航滤波问题，考虑到目标的大机动性和模型的非线性，基于最佳估计理论中的广义卡尔曼滤波理论，建立了通用导航滤波方程，仿真计算与仿真结果表明所做设计是合理和有效的。