水雷出水攻击空中弹道设计与分析

针对水雷出水攻击的作战模式,设计了该模式下的空中攻击弹道,建立了水雷出水攻击弹道数学模型,分析了垂直上升弹道的姿态稳定控制、快速转弯弹道的限制转弯角速率和设置俯冲角、俯冲攻击弹道导引等关键技术,最后对各段弹道的动态特性进行了仿真。仿真结果表明,预设弹道稳定可控,能按预设弹道实施对目标的打击。     

水雷攻击直升机弹道设计与仿真

针对传统水雷无法防范直升机的猎雷、扫雷问题,提出了利用水雷出水攻击直升机的解决方案,分析了出水过程中介质发生突变时水雷的受力变化,建立了水雷水中、空中运动方程组和直升机的运动数学模型,设计了水雷的出水攻击弹道,并通过仿真程序对攻击弹道进行研究。仿真结果表明,所设计的水雷攻击直升机弹道是可行的。     

主动攻击水雷鲁棒控制和弹道仿真研究

文中研究了鲁棒控制理论与算法．并将其应用于主动攻击水雷的控制系统设计．通过航行雷体控制弹道的数字仿真验证控制算法的有效性。基于线性矩阵不等式（LMI）方法设计和推导了鲁棒跟踪控制器，实现了俯仰角指令的跟踪．通过攻击目标过程设计和弹道仿真验证了跟踪控制器的有效性。     

水雷出水攻击弹道规划与仿真

在信息战和网络战条件下,水雷出水攻击目标可以大幅增大封锁半径,并且将封锁领域从水面扩展到低空,从而可大大提高主动攻击水雷的作战效能。分析了水雷出水攻击作战过程的特点,提出了水雷出水攻击弹道方案和弹道规划方法,并就3种典型作战态势进行了弹道仿真,结果表明,该弹道方案可以使水雷有效命中目标,从理论上证实了弹道方案的可行性。研究成果可为工程设计人员提供参考。     

空投水雷安全性建模及仿真分析

为验证空投水雷空中投放的安全性,建立了其空投过程的运动方程和数学模型,并按照开伞之前、开伞以后和意外开伞3种情况进行了仿真分析。结果表明,该种水雷在3种情况下都能确保空投的安全性,后期进行的实投试验证明了模型和仿真分析的正确性。     

Matlab/Simulink在空投水雷水下弹道仿真中的应用

提出了基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真方法,分析了特定空投水雷水下运动时的受力情况,给出其水下空间运动弹道的数学模型,利用MATLAB软件强大的求解偏微分方程功能以及其S-function扩展能力,完整地构建了基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真系统,并采用此仿真系统对空投水雷在特定初始条件下的水下弹道进行了仿真和分析。仿真结果很好地反映了空投水雷入水后的无动力运动的水下弹道特点,证明基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真方法是有效可行的。     

主动攻击水雷出水姿态控制和弹道仿真

考虑水下发射水雷攻击水上目标出水瞬间数学模型发生突变,影响水雷稳定性和命中精度问题,设计了系统姿态跟踪控制器。将反馈线性化方法和滑模变结构理论相结合设计了姿态跟踪闭环控制系统;分析了不确定模型的鲁棒性。仿真结果和弹道规划表明,该方法设计的控制系统对水雷出水过程是有效的。     

基于MATLAB/Simulink的高速空投弹道仿真

采用MATLAB／Simulink对高速空投弹道进行仿真,建立外界因素影响的无伞空投弹道系统仿真模型。以空投鱼雷为例。分析空投高度、空投速度以及随机风对鱼雷空投弹道的影响,给出高速空投弹道的规律。该方法可以有效地应用到水中兵器空投弹道的仿真分析中,并为入水冲击水下弹道导引规律设计研究提供技术参考。     

基于Simulink的航空自导深弹空中弹道仿真研究

为优化航空自导深弹的空中弹道,文中给出了其空中弹道的数学模型,利用Sireulink工具箱建立了其空中弹道的仿真模型,并给出了使其空中弹道最优所需满足的条件,通过对仿真结果的分析,得到了影响其稳定性、入水角以及入水时间的主要因素,为航空自导深弹伞衣配置和投弹参数的选择提供了理论依据.     

空投水雷入水冲击力仿真

基于不可压缩流体的非定常势流理论建立了空投水雷入水冲击力计算的数学模型,对水雷的入水冲击力进行了计算.仿真结果表明,入水冲击力的数量级是相当大的;最大入水冲击力随着入水速度的增大而迅速增大,与入水速度的平方成正比例关系;最大轴向入水冲击力随着入水角度的增大而增大;最大法向入水冲击力随着入水角度的增大而减小.     

基于Matlab的弹道蒙特卡洛仿真研究

分析了火箭弹在飞行中所受的随机干扰因素,提出了在Matlab下构建六自由度仿真模型时这些干扰因素的处理方法,给出了在Matlab下应用蒙特卡洛方法仿真随机干扰因素的具体步骤.其中弹道风的影响使得不仅在求解气动力时要考虑弹体与空气的相对运动,而且原来在速度坐标系给出的弹体质心动力学方程也需要作相应的调整.文中建立了包含随机干扰因素的弹道仿真通用模型,通过对火箭弹射击精度的仿真,验证了弹道偏差形成的一般过程,说明了仿真模型和仿真方法的有效性.     

变后掠翼航弹滑翔弹道优化设计

为增强变后掠翼航弹的滑翔能力,研究了一种变后掠翼航弹的滑翔弹道优化设计问题.分析了变后掠翼航弹的气动特性,将弹道优化问题转化为最优控制问题,利用最小值原理,推导了滑翔段飞行距离最大的必要条件,在此基础上采用粒子群算法对攻角及后掠角进行寻优,形成了一种基于攻角与后掠角双变量控制的弹道优化设计方法.数值仿真算例表明,在满足状态方程约束的条件下,双变量比固定外形和常规单变量控制的航弹射程显著提高,寻优结果符合气动特性分布规律,通过最优控制和粒子群算法优化弹道的方法是可行的.     

中程空地导弹下滑弹道的设计方法探优

针对中程空地导弹下滑段飞行的特殊性与复杂性，综合各方面的因素，设计了一种基于等弹道倾角转指数规律的下滑弹道方案，通过控制惯导垂直速度实现等倾角快速直线下滑，然后转指数规律曲线下滑平稳过渡到平飞段，数字仿真证明这种方法合理可行，能满足导弹战技指标的各项要求，且精度高，易实现，具有较高的实用价值。     

空间近距离接近与绕飞轨道设计

利用多项式建立了空间飞行器相对目标的变轨加速度模型,给出了C-W方程的解析解;由此将在给定时间、初始及终端条件下完成空间近距离接近与绕飞的轨道设计问题转化为求解六元非线性方程组.文中给出了接近与绕飞典型问题的算例,验证了求解思路的正确性.     

基于卷积神经网络的无人作战飞机飞行轨迹实时预测

飞行轨迹预测是空战技术的一部分,预测方结合轨迹预测结果可以选择出更有预见性的机动。为快速、准确地获得无人作战飞机在未来时刻的位置,提出了基于卷积神经网络的飞行轨迹预测方法。原始动力学模型不能正确仿真滚转角有偏差的筋斗机动,采取限制角速度的方式对该模型进行改进;使用改进后的模型在不同条件下进行飞行仿真,得到大量轨迹样本;训练并测试具有不同层数和卷积核数的网络,从中找出预测误差最小的网络;对比卷积神经网络与长短时记忆网络、循环神经网络、全连接网络的运算速度和误差,结果表明：卷积神经网络预测方法在没有增加运算用时情况下,0.25 s后的平均预测误差在x轴方向约为4.2 m,y轴方向约为8.0 m,z轴方向约为19.5 m,且误差均小于其他3种方法。     

机载布撒器滑翔方案弹道优化与方案弹道库设计

根据布撒器的飞行弹道特点，建立了滑翔方案弹道的优化设计模型，采用优化设计方法对其进行了弹道优化设计；在此基础上，针对机载投放的不确定性问题．提出了建立方案弹道数据库的解决方案，并对数据库的精度和效率进行了分析。     

基于改进标称轨道法的再入轨迹设计

对航天飞机标准轨道法进行改进,在更新部分D-V剖面、更新整个D-V剖面的基础上,提出第3种剖面更新的方法,以下简称修正标准飞行剖面参数法。该方法在考虑当前飞行时刻的瞬间,平移整个标准飞行剖面,以满足航程要求;采用轨道跟踪控制技术跟踪标准飞行剖面,使得实际航程逼近标准航程;该方法不更新D-V剖面,降低了算法的复杂性,减少计算量并具有较高的制导精度。基于该方法对NASA马歇尔空间飞行中心研究的空天飞行器模型进行再入轨迹设计,仿真结果表明,该方法获得的轨迹不仅能满足过载、热流和动压等过程约束及终端约束,并且轨迹光滑,无跳跃,具备一定的工程应用价值。