基于统计模型的末区风场对再入弹头落点精度的影响及修正

在分析风场对弹头再入精度影响的基础上,提出了通过修订装订诸元的方法实现对再入弹头风场的修正。运用实测风场数据,拟合建立了风场的修正模型,仿真验证了拟合风场和实测风场对弹头落点偏差影响的差异,证明拟合风场和实际风场是比较接近的。弹道仿真表明,风场对再入弹头的影响随着导弹射程、射向的变化有明显的影响,通过所建立模型的修正,可以有效地提高弹头再入落点精度。     

再入段过程随机风对导弹弹头落点的影响

导弹弹头再入大气后,由于风的干扰,会使导弹弹道发生变化,近而对弹头落点产生影响,造成落点偏差.通过对风模型的建立,结合再入段过程中有外力干扰的导弹模型的建立,可计算出风对导弹落点偏差的影响.     

再入段过程随机风对导弹弹头落点的影响

导弹弹头再入大气后，由于风的干扰，会使导弹弹道发生变化，近而对弹头落点产生影响，造成落点偏差。通过对风模型的建立，结合再入段过程中有外力干扰的导弹模型的建立。可计算出风对导弹落点偏差的影响。     

地球物理摄动因素对需要速度的补偿计算方法研究

为了提高需要速度的计算精度,有效控制远程弹道导弹落点精度,通过分析地球物理摄动因素对远程弹道导弹落点精度的影响,提出了关于显著影响需要速度计算的地球扁率、扰动引力和再入大气阻力三个因素的补偿计算模型,并给出了仿真计算步骤。仿真结果表明,所提出的地球物理摄动因素对需要速度的修正计算模型极大地提高了闭路制导的效率,有效控制了落点误差。     

螺旋再入弹道特性分析

针对螺旋再入弹道低空发散问题,提出一种减小弹头落点侧向位移的工程方法.通过仿真计算,研究了螺旋再入弹道的飞行规律、特点以及落点精度等问题.仿真计算表明,该方法是可行的,能够有效减小落点的横向偏差.结果表明,螺旋再入弹道的机动能力与升力系数密切相关,升力系数越大,螺旋弹道机动能力越强,其纵向射程相对弹道式再入弹道偏小.     

基于复合执行机构的再入弹头动力学建模与控制

为提高再入弹头命中精度和机动突防能力,将质量滑块和单框架控制力矩陀螺（SGCMG）配合使用,以在弹头再入全过程中产生足够的姿态控制力矩.针对采用质量滑块/SGCMG复合执行机构的再入弹头,利用New-Eul-er法,建立了弹头再入动力学模型.在此基础上,利用Lyapunov稳定性理论,设计了弹头非线性姿态控制器.对某型导弹再入弹头的仿真研究表明：质量滑块/SGCMG复合执行机构可以满足弹头再入全过程的力矩需求,输出力矩误差小于0.001 5N.m;控制系统可以实现姿态角的良好跟踪,稳定跟踪误差小于0.5°,复合执行机构方案是可行的.     

滑翔弹头末段俯冲导引律设计与仿真

滑翔弹头长期飞行在气动环境较为复杂的临近空间,再入精度难以保证。为实现滑翔弹头精确打击并考虑攻击角度的战术使用需求,文中在目标坐标系中建立了滑翔弹头质心运动方程,推导了基于扩展比例导引的带落速方向控制的末段俯冲导引规律。仿真结果表明,在合理的俯冲起点参数要求范围内,采用文中制导规律,能够实现对落点和攻击角度的精确控制。     

再入段风场对弹道导弹射击精度影响的仿真试验研究

在再入段诸多影响导弹射击精度的误差源中,风的影响是一个相当重要的因素.本文在建立风场及风所引起干扰力的数学模型和仿真模型的基础上,通过仿真试验计算了风引起的导弹落点偏差,得出了风对弹道导弹射击精度影响的结论,为进一步提出误差修正方法提供了依据,对于提高导弹射击精度具有重要的意义.     

弹道导弹惯导系统误差系数自由段补偿

惯性系统误差系数修正是提高弹道导弹制导精度的有效方法.通过分析惯导误差系数修正方法,提出惯性制导系统的自由段实时补偿技术,通过公式推导,建立了误差系数补偿的理论模型.运用弹道仿真计算,分析误差造成的落点偏差,验证了修正模型对导弹落点偏差的补偿作用,证明该补偿方法不需要硬件改动,仅对弹上制导软件进行小量改动就能够显著提高导弹命中精度.     

再入段风场对弹道导弹射击精度影响的仿真试验研究

在再入段诸多影响导弹射击精度的误差源中，风的影响是一个相当重要的因素。本文在建立风场及风所引起干扰力的数学模型和仿真模型的基础上，通过仿真试验计算了风引起的导弹落点偏差，得出了风对弹道导弹射击精度影响的结论，为进一步提出误差修正方法提供了依据，对于提高导弹射击精度具有重要的意义。     

在线弹道参数滤波与辨识方法分析

为解决基于雷达探测系统的一维弹道修正弹的快速在线弹道参数辨识及精度分析问题,针对阻力环体制的一维弹道修正弹,建立了适配于一维弹道修正弹的飞行控制弹道模型,并基于卡尔曼滤波理论建立了弹道滤波模型,给出了弹道预报的方法。结合扩展卡尔曼弹道滤波模型,计算分析了数据测量精度、基础阻力系数变化等因素对预报弹道落点的影响。研究结果表明:为了提高无控弹道和修正弹道的预报精度,应尽可能准确地获取全弹的阻力系数,并进行若干发炮射试验,通过反复调整预报-校正分段以确定出较佳弹道参数方差,来提高后续弹道预报精度。     

基于杀伤面积的杀爆战斗部总体参数优化

为了寻求合理匹配的战斗部各项总体参数,基于杀伤面积对杀爆战斗部的总体参数进行优化。建立相关 数学模型,以动态杀伤面积作为优化战斗部其他参数的目标函数,确定目标函数、设计变量和约束条件,采用网格 法计算满足约束条件的目标函数值,应用 Matlab 编制优化计算程序,获得各个设计变量对杀伤面积的影响规律。计 算结果表明：优化的总体参数组合可有效提高杀爆战斗部的杀伤面积。该方法可为杀爆战斗部指标确立和方案设计 提供参考。     

复合制导再入机动弹头再入误差分析

根据融合了干扰因素的再入机动弹头再入段六自由度弹道方程,研究了一种基于变化的再入干扰量偏导数矩阵和弹道参数偏差的参数估计方法,由再入干扰方程求得辅助导航系统开始工作前每一时刻的再入误差值.理论推导和仿真结果表明,该再入误差分析方法是合理的,分析结果在估算结果范围之内,气动干扰是再入误差的主要影响因素.     

无再入观测弹道导弹气动参数和落点联合预报

在无再入观测数据条件下,为了对弹道导弹的落点和气动阻力参数进行高精度联合预报,基于导弹末端速度变化范围的限制,预估气动阻力参数变化范围; 将气动阻力参数作为随机过程建模并增广为目标的状态,基于无迹变换法建立了考虑气动阻力、地球自转和J₂摄动的落点预报和误差分析模型,计算了落点误差散布椭圆。仿真结果表明,该方法能有效预估气动阻力参数范围,显著提高了落点预报和误差分析的精度(尤其是落地时刻),对于导弹早期预警具有较高应用价值。     

基于物理杀伤面积的杀爆战斗部最佳炸高计算模型

为解决地面目标的多样性和随机性导致平均效率面积难以准确计算的问题,提出基于物理杀伤面积的杀 爆战斗部杀伤威力评定方法,并以此作为确定杀爆战斗部最佳炸高的依据。由给定的末端弹道参数及杀爆战斗部破 片参数,建立物理杀伤面积的计算模型,编制计算程序并以物理杀伤面积最大作为确定炸高的条件。计算结果表明： 导弹落速及导弹落角对杀爆战斗部最佳炸高均有较大影响。该方法可作为杀爆战斗部最佳炸高确立以及破片参数优 化的依据。     

花瓣型一维阻力修正机构设计及外弹道仿真

为了提高小口径榴弹的射击精确度和射击密集度,设计了一种花瓣形一维阻力修正执行机构,以35 mm口径榴弹为弹丸平台设计一维弹道修正弹;利用流体力学软件ANSYS Fluent进行弹丸飞行流场数值仿真,获得了不同马赫数情况下各弹丸模型的气动参数;通过质点弹道模型对弹丸外弹道进行仿真计算;结果表明：阻力执行机构展开过程耗时0．006 s,可以提供平均阻力系数比为3．01;弹道仿真得出：在给定的条件下,修正弹可以提供最大140 m射程修正量。     

基于IMM-CKF的弹道再入目标跟踪研究

该文研究了弹道系数未知的弹道再入目标的跟踪问题.针对现有再入目标跟踪方法对弹道系数初值设定以及噪声协方差的设置比较敏感的问题,采用了数值精度高、稳定性好且计算量较小的求容积卡尔曼滤波(CKF)算法作为跟踪滤波器,并分别设计了由不同弹道系数模型构成的交互式多模型(IMM)算法以及由不同噪声协方差模型组成的IMM算法.仿真结果表明,该文设计的两种IMM算法都能显著提高跟踪精度以及对弹道系数估计的收敛速度.     

固定鸭舵导引组件修正力模型改进及参数辨识

固定鸭舵双旋弹道修正弹通过调整固定鸭舵相位角控制修正力方向,从而改变弹体姿态,实现弹道修正。准确的导引组件修正力模型是提高修正弹修正精度的关键。本文在风洞试验基础上验证了数值计算的有效性。针对非零攻角下翼身干扰不对称现象,基于小扰动理论建立了基于4片舵片考虑翼身干扰的修正力模型。使用计算流体力学(CFD)所得数据,通过Levenberg-Marquardt算法对修正力模型进行参数辨识。辨识结果表明：基于4片舵片气动模型的y轴方向、z轴 方向修正力随相位角呈正弦规律变化;在给定马赫数情况下,所建立的气动模型弹头对舵片的干扰系数对攻角变化不敏感,干扰系数随攻角相对变化小于4.9%;所建立的修正力气动工程模型y轴 方向和z轴方向修正力的残差平方和比现有模型更小,头部修正组件的修正力模型与CFD计算结果吻合较好。     

气象分层对地炮弹道虚温偏差量计算的影响

为了研究不同弹道气象分层方法对地炮弹道虚温偏差量(BVTD)计算结果的影响,论述了炮兵弹道气象分层方法,分析了目前研究中弹道分层方法存在的问题,基于实际探空资料计算了不同分层数量下的BVTD。结果表明:随着弹道气象分层数量的增加,最终BVTD将逐渐趋近于一理想值,当弹道气象分层数量达到20层时,BVTD即可达到与高空气象探测一致的误差水平;增加弹道气层分层数量,将提高地炮BVTD的计算精度,有助于提高炮兵气象保障的水平。