基于Open CASCADE的导弹轻量化几何参数化建模

快速生成导弹的几何模型是开展导弹总体优化设计的关键技术之一。基于轻量化的导弹几何外形参数化描述方法,结合Open CASCADE,提出了一种不依赖于商业CAD软件的导弹参数化几何建模工具包。介绍了工具包的系统框架、核心技术途径以及与传统性能分析工具(以气动分析为例)的接口形式,并完成了原型工具包的开发。最后以类硫磺石导弹为例,验证了所研究方法与工具包在导弹总体概念设计阶段的建模快速性和模型通用性。     

基于多学科优化的导弹总体参数设计

为提高超高速反坦克导弹的总体设计性能,文中研究了多学科设计优化(MDO)技术在总体参数分析、优化中的应用方法,建立了MDO模型与集成仿真平台,并完成了总体参数初步优化.计算结果表明,在总体设计中应用MDO技术可有效提高导弹性能.     

反坦克导弹初始质量的工程估算方法研究

本文通过理论分析和计算机仿真,研究了战术导弹初步设计阶段,导弹初始质量的工程估算方法。在分析影响导弹初始质量各主要因素的基础上,建立了计算导弹总体参数的数学模型,并通过算例进行了验证。该模型计算的结果精确度高,适应范围广,对战术导弹方案论证和初步设计都有参考价值。     

助推-滑翔式导弹总体参数设计方法初探

以两级固体推进剂火箭发动机助推、弹头直接入轨,而后全程在大气层内滑翔飞行的助推-滑翔式导弹为研究对象,对导弹总体参数设计进行研究,给出一种适用于助推-滑翔式导弹的总体参数设计方法。根据助推-滑翔式导弹的弹道特点,通过分段分析弹道特性,推导出导弹总体参数与关机点理想速度间的关系式。通过仿真分析,建立滑翔起点参数与关机点参数间的关系模型;考虑平衡滑翔条件,得到滑翔射程公式。基于以上公式和模型,给出助推-滑翔式导弹射程与关机点参数之间的解析关系,初步建立了助推-滑翔式导弹总体参数的设计方法。     

基于改进粒子群优化算法的末修子母弹总体参数优化设计

将末修子母弹对跑道封锁能力的评价指标作为优化设计的目标函数,确定了需要优化的总体参数,并利用改进的粒子群优化算法建立了总体参数的优化模型.在优化设计中,通过对总体参数的离散化提高了优化计算的效率,分析了跑道长度对最优总体参数的影响,获得了针对不同长度的跑道均具有较强封锁能力的总体参数最优搭配.研究成果对于末修子母弹总体方案设计以及子弹外弹道设计具有重要的参考价值.     

导弹方案设计总体参数简化求解

本文就单级双推力被动段攻击防空导弹总体参数,利用简化导弹运动方程及一些相关参数相对量的统计值,建立求解满足战术、技术指标的解析解,为规划系统工程初步方案设计与分析提供必要的参数依据。为检验该计算方法的精确程度,文中还给出导弹总体参数反设计计算数字例。反设计计算表明,适当选取一些统计系数,可以使计算误差很小,可用于系统工程初步方案设计。     

考虑局部段非线性的导弹整体动力响应计算

潜射导弹高速弹射出水时,空泡溃灭产生较大的冲击载荷,对导弹的结构强度提出了挑战.同时现代导弹的设计要求对结构进行优化设计,对弹体的厚度、质量均提出了要求,因此更加精确地计算导弹出水过程中的结构响应能够为设计人员提供更准确的参考.基于导弹局部段细致有限元模型得出的非线性刚度参数,将局部段等效为一具有非线性刚度的梁单元,并入建立的导弹出水全过程虚拟样机模型进行计算仿真,将结果与之前线性刚度模型的计算结果进行对比,最后对该局部段非线性因素对全弹整体响应的影响进行讨论.     

基于灵敏度分析技术与优化设计的导弹模型修正方法

基于灵敏度分析技术与优化设计技术,提出导弹模态参数修正的新方法。首先提出模型修正的新方法,给出某型导弹的有限元模型,计算其模态后,发现计算结果与实验辨识结果相差较大。选定需修正的材料参数,建立导弹结构的灵敏度分析模型和Matlab优化设计模型。最后,运用给出的模型修正方法对结构进行模态参数修正。结果表明,修正模型的计算模态与实验值吻合较好,验证了模型修正方法。     

自行火炮总体结构参数的优化设计研究

针对提高自行火包的射击精度，本文提出了以减少炮口起始扰动为目标函数的自行火包总体结构参数的优化设计问题，建立了自行火炮发射动力学模型及参数优化模型。并采用伴随变量法和拓广的状态空间梯度投影法对优化问题进行了求解。计算结果令人满意。     

考虑不确定性的模块化战术导弹优化设计

针对不确定性因素对模块化战术导弹总体参数影响较为敏感,从而导致设计出的导弹无法满足要求问题,开展了模块化战术导弹不确定性优化设计。以某38 kg级别直升机载空地导弹为研究对象,采用稳健性优化设计理论,建立模块化导弹稳健性优化设计模型,分析载荷质量与质心位置、速度方案、弹道方案3类不确定问题对导弹起飞质量与设计约束的影响。优化结果表明：在付出很小质量代价基础上,稳健性优化方案可降低不确定性因素对设计目标的影响,大幅度提升满足设计约束的概率。方案对比分析表明：增加导弹飞行高度与续航阶段末速可提升模块化直升机载空地导弹起飞质量稳健性;增加续航段末速与尾舵展长、减小弹翼展长可提升设计约束稳健性。     

基于QFT的导弹姿态稳定回路设计

定量反馈理论（QFT）是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法,导弹在发射及转弯过程中．系统模型参数具有较强不确定性。且弹体参数随时间连续变化。文中以某型巡航导弹俯仰通道为研究对象,将定量反馈理论控制律设计方法应用于巡航导弹俯仰稳定回路控制系统的设计之中。设计了该对象的姿态控制器并进行了仿真研究,仿真表明,所设计的控制律满足导弹不同特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能,且与传统PID控制相比,系统的过度过程和超调量有了明显的改善。     

巡航导弹突破要地防空群多层防线的概率模型

为解决如何计算巡航导弹的突防概率问题,建立了巡航导弹的突防概率模型。将巡航导弹的突防过程看作是在一定时间内时间空间和状态空间都离散的马尔可夫链,运用一步转移概率矩阵,计算出巡航导弹突破每一层防线后剩余情况的概率,并结合实际算例进行分析。结果表明：该模型可降低巡航导弹的突防概率,提高要地防空群的拦截概率,对提高要地安全性具有重要意义。     

远程变后掠翼巡航导弹多任务弹道设计及仿真

为研究适配变后掠翼巡航导弹多任务飞行的弹道设计问题,将导弹飞行过程分为爬升、巡航、下滑、盘旋和攻击5个飞行阶段。为了使导弹实现快速平稳的爬升和下滑,并顺利地转入巡航和盘旋阶段,弹道高度采用指数形式的程序飞行高度指令函数,并根据导弹运动方程,解析出高度指令函数关键参数的选择公式; 盘旋段采用覆盖作战区域的圆形弹道,偏航过载指令由与作战区域面积相关弹道曲率得出; 巡航段采用等高飞行直线弹道,攻击段采用自动寻的导引。弹道仿真结果表明,所设计的多任务弹道及指令合理,满足多任务飞行和高精度制导要求。     

巡航导弹仿真应用中的地形匹配

巡航导弹飞行模拟实时仿真系统以VC 为开发平台,VEGA视景仿真软件作仿真引擎,选用MultiGen Creator建立导弹实体仿真模型及场景地形模型库,同时将场景数据库地形数据转换成vrml格式供主控制模块调用地形匹配算法.仿真应用中,将地形表面三角离散化形成仿真场景模型,利用地形模型的高程数据,动态改变仿真循环中巡航导弹的方位、姿态等特征,模拟实现巡航导弹飞行过程中的地形匹配.     

空空导弹拦截巡航导弹的一种模拟打靶方法研究

给出了空空导弹攻击巡航导弹时简化后的双方运动学和动力学模型、一种空空导弹导引方法和控制系统模型以及随机误差模型 ,用蒙特卡洛打靶方法得出了空空导弹拦截巡航导弹的杀伤概率     

空空导弹对战斧式巡航导弹的杀伤概率研究

目前,巡航导弹是威慑、打击对方要害目标的重要精确制导武器之一。空空导弹因其使用灵活、制导精度高成为反巡航导弹的重要武器。本文以通用空空导弹制导模型为基础,建立了制导与杀伤概率一体化仿其系统,给出了典型发射条件下空空导弹对巡航导弹的单发可靠杀伤概率。     

基于遗传算法的反舰巡航导弹协同航迹规划

针对反舰巡航导弹的协同作战问题,结合遗传算法思想,提出了一种协同航迹规划方法.简述了反舰巡航导弹航迹规划的特点,在此基础上构建了航迹规划模型,规划模型巧妙地把时间协同和方向协同问题转化为航迹代价指标,便于遗传算法求解.仿真结果表明,该方法快速有效,很好地解决了反舰巡航导弹的离线协同航迹规划问题.     

多级涡轮级间燃烧室发动机与常规涡轮喷气发动机性能对比研究

为了对比分析多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机性能,文中分别计算分析了多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机性能参数的变化规律,并对配装相同参数的多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机的某型超音速导弹进行了飞行性能模拟。结果表明:多级涡轮级间燃烧室发动机具有比常规涡轮喷气发动机更大的推力和更高的Ma数飞行范围。与常规涡轮喷气发动机动力装置相比,配装多级涡轮级间燃烧室发动机的某型超音速导弹沿给定的飞行轨迹飞行时,加速度更大,飞行时间更短,剩余质量比更高,巡航距离更长,飞行性能优势明显。     

空地巡航导弹作战效能的分析研究

以遥控电视制导巡航导弹为例,建立了空地巡航导弹对地攻击作战效能评估模型.对其它型号的巡航导弹效能评估也具有参考价值.