舰空导弹制导控制一体化仿真

为精确模拟舰空导弹拦截目标弹道，精确计算导弹制导精度，必需开展舰空导弹制导控制一体化仿真。在分析某垂直发射舰空导弹飞行控制过程的基础上，建立舰空导弹制导控制一体化仿真所必需模型，包括导弹受力模型、六自由度运动方程组、控制系统模型及制导规律模型，根据所建立模型，采用迭代计算方法，按照一定的仿真计算流程，仿真计算了舰空导弹在惯性初制导段和半主动雷达寻的末制导段的弹道。仿真结果表明，所建立的制导控制一体化模型能有效模拟舰空导弹的惯性制导弹道和半主动雷达寻的制导弹道。     

弹道导弹弹道建模与仿真技术研究

在弹道导弹建模优化的研究中,针对弹道导弹防御技术仿真应用,建立了弹道导弹弹道仿真模型.首先基于最优能量椭圆弹道理论,采用优化迭代方法,考虑地球自转影响,建立了弹道导弹自由段模型,并根据导弹性能参数,建立了主动段和再入段弹道模型,从而得到从发射点到落点的包含不同飞行段特性的完整弹道模型.其次利用上述弹道模型开展仿真,得到了导弹飞行轨迹参数和二维和三维弹道演示效果.证明提出的弹道导弹仿真模型,弹道构建速度得到优化加快,能以较高的置信度反映弹道导弹运动特性,能够满足弹道导弹防御技术仿真应用要求.     

风干扰下某型导弹的弹道仿真

弹道表征导弹飞行状况,对导弹设计有重要作用.风是影响导弹飞行的重要因素之一.而计算机仿真对于生产及试验成本较高的导弹的开发定型等过程有着重要的作用.文中以常值风、阵风以及随机风为例,研究风对导弹飞行弹道的影响.首先建立无风条件下按231转动的地面发射坐标系中的导弹运动学、动力学模型,然后引人风的工程化模型,最后在Madab环境中对某型导弹在风干扰下的弹道进行仿真,结合已有数据分析仿真结果.仿真结果表明,所得弹道基本符合实际,并证明风确实是影响导弹飞行弹道的重要因素.     

滑翔导弹轨迹跟踪与能量管理模型设计与仿真

针对实际弹道在气动、推力偏差和大风干扰下会偏离规划好的标称弹道,进而造成较大的位置、速度散布并产生额外的控制负担的问题,本文开展滑翔导弹轨迹跟踪与能量管理算法模型研究。首先基于任务预划分手段并结合拉偏情况下的计算结果,将弹道预先划分为跟踪段与控速段。在此基础上,跟踪段与控速段各自建立轨迹跟踪模型和空气刹车+倾侧角反转逻辑模型,实现分段减小末端速度、位置散布的目的。最后分别开展对比仿真和蒙特卡洛打靶,仿真结果表明,本文所提出的模型控制误差小于允许范围内且制导精度优于传统跟踪方案,从而为滑翔导弹轨迹跟踪方案提供潜在的技术途径。     

基于滑模趋近律的防空导弹垂直发射姿态控制研究

为了实现一种针对光纤制导的低空战术防空导弹垂直发射过程的姿态控制,首先利用四元数在弹体坐标系下对垂直发射的防空导弹建立了运动方程,并在纵向通道利用小扰动线性化理论将运动方程简化为状态空间模型,然后设计了基于滑模趋近律的姿态控制律,最后建立了Simulink六自由度弹道仿真模型并进行了数字仿真验证,结果表明:基于四元数的运动方程形式运行有效,基于滑模趋近律的姿态控制律可实现对防空导弹垂直发射的有效控制.     

反舰导弹典型运动建模与仿真

针对现代反舰导弹突防技术的不断发展和舰艇对空防御形势的日益严峻,为提高反舰导弹的探测和识别的准确性,在分析反舰导弹典型运动特性的基础上,采用动力学建模的方法研究弹道问题,把导弹视为可控质点,将过载引入描述导弹质心运动的动力学方程,建立了简洁实用的反舰导弹典型运动模型,并对比例导引运动、蛇行机动、跃升俯冲运动等做了仿真。仿真结果可直观显示反舰导弹的典型运动的弹道特性,验证了所建立的弹道模型对探测、识别和跟踪反舰导弹技术的研究有一定的参考价值。     

潜射导弹水面分离运动建模与仿真

针对潜射导弹运载器的垂直出水方式,分析了自推力式弹器水面分离过程,建立了导弹内弹道运动数学模型,并以此为切入点,对联合体的运动进行数学建模,仿真分析了弹器水面分离的运动特性;仿真结果表明,在内筒压力、离筒相对压力、导弹过载及导弹运动稳定性等因素的制约下,节流孔直径范围取在(0.10～0.12m),可满足导弹的快速安全分离;仿真结论为潜射导弹全弹道规划提供了理论依据。     

潜射导弹运载器弹道视景仿真系统开发研究

弹道仿真在潜射导弹运载器水弹道设计、分析、论证中起着重要作用。该文将视景仿真技术应用于潜射导弹运载器弹道可视化仿真,研究了运载器弹道视景仿真的需求,设计出较为完善的弹道视景仿真方案。并在高端平台上实现了运载器弹道视景仿真系统。通过几年来在工程型号的弹道设计、湖海试弹道预报、测试数据分析和故障再现中的实际应用,表明该系统精度高、可靠性好、真实感强。系统由数值仿真与视景仿真两大部分组成,该文主要介绍弹道视景仿真系统的功能结构以及关键技术的实现。     

基于OpenGL的反舰导弹弹道视景仿真

针对导弹仿真系统开发中建模复杂且重复度高的问题,采用OpenGL库建立复杂模型的方法绘制了导弹飞行仿真所需的场景图像,建立了可用于导出模型的动态链接库,在对反舰导弹弹道特点进行认真分析的基础上,基于弹道规划原理,在VC环境下开发了可满足实际性能要求的弹道可视化仿真系统平台。对系统提供了真实的三维场景,可将弹道仿真节点计算出来的弹道数据以三维可视化技术展示出来。实验证明系统灵活通用,可提供完整的视景演示,为有效规划导弹弹道提供了有效支持。     

多级助推段弹道导弹建模与弹道仿真

建立多级助推段弹道导弹飞行轨迹模型,并按仿真时间步长推算导弹的位置状态,是构建弹道导弹预警探测仿真系统的首要任务。对弹道导弹进行了受力分析,建立了包含多级助推段弹道导弹的动力学模型。详细分析了三种不同地球模型对弹道导弹飞行轨迹的影响,推导了包含多级助推段弹道导弹运动模型。仿真了两级助推段弹道导弹弹道,其中包含对第一级、第二级装燃料舱体飞行轨迹的仿真,分析了仿真结果。提出的建模仿真方法对研究多级助推段弹道导弹运动特性和跟踪问题有非常重要的意义。     

反坦克导弹最优一体化制导与控制

将导弹一目标相对运动信息引入到导弹控制模型中,对侧滑转弯（STT）反坦克导弹的俯仰和偏航推导得出了制导控制一体化数学模型,然后设计了基于最优控制理论的线性二次型（LQ）软终端约束控制器,最后进行了六自由度弹道仿真,结果表明最优一体化制导控制方法可有效地将导弹导向目标,且满足制导精度要求。     

某型电视制导空地导弹仿真研究

为了实现某型电视制导空地导弹全数字模拟,从而达到该型导弹经济、安全以及经常性训练的目的,根据该型导弹实际的工作原理和过程以及弹道性能参数,建立了该型导弹的弹道数学模型、碰撞检测模型和"人在回路"模型,实现了该型导弹对地攻击全过程仿真,补充了某型模拟器的战术模拟性能,有利于增强空军的空对地精确打击能力。     

基于轨迹段核密度的旅游车辆轨迹聚类算法

为了更好地研究旅游车辆的运营行为，需要通过分析车辆轨迹规律发现车辆运动的典型轨迹，轨迹聚类是其中重要的环节。对于使用传统的密度聚类方法处理大规模旅游车辆轨迹数据存在准确度差和效率低的问题，提出了一种基于轨迹段和核密度的轨迹聚类方法。采用核距离作为轨迹段相似度度量，利用类似DBSCAN算法对轨迹段进行聚类，得出旅游车辆运动典型轨迹。以北京市旅游车辆为例，采用基于轨迹段和核密度的算法对车辆轨迹进行聚类，能从一定程度上提高聚类的效果和准确率，为进一步研究旅游车辆的运营行为打下基础。     

某型导弹几种典型干扰的建模与仿真

飞行过程中存在的各种干扰会使导弹偏离预定弹道而影响其精度,对各干扰因素进行合理建模及仿真很有必要;为了研究典型干扰对某型导弹弹道的影响,建立了该型导弹六自由度标准弹道模型,介绍了其飞行过程中存在的质量及转动惯量偏差、发动机推力偏心、风干扰等几种干扰并建立了偏差模型;根据实际要求针对极限拉偏情况进行了仿真试验,结果表明,该型导弹姿态角主要受风干扰影响,位置受推力偏差的影响较大,而质量及转动惯量偏差对弹道参数影响不大。     

大型导弹起竖过程最优时间轨迹规划研究

关于导弹起竖优化控制问题,对导弹起竖过程的最优时间轨迹规划问题进行研究,提高导弹起竖过程的快速性和平稳性.由于多级液压缸换级碰撞带来的液压冲击引起系统振动,提出采用分级规划的策略.在对每一级进行轨迹规划时,为保证起竖过程的平稳性,在综合考虑装备实际中的液压系统压力、流量及导弹横向过载约束的基础上,根据五次多项式和非对称组合正弦函数的两种最优时间轨迹规划方法,建立了相应的最优时间轨迹规划模型进行求解.对含二级液压缸的大型导弹起竖过程最优时间轨迹规划仿真算例验证了改进的分级规划策略和最优时间轨迹规划方法的有效性.     

面向港口停留区域识别的船舶停留轨迹提取方法

针对港口停留区域识别时船舶轨迹大数据的精度低、稀疏、漂移等问题，提出了一种多约束条件下的船舶停留轨迹提取（MPTSSE）方法。首先，结合船舶轨迹数据特点，给出了用于停留区域识别与提取的停留段概念的定义；其次，建立了基于速度、时间差、停留时长、距离等多约束的轨迹停留段提取模型和并行化轨迹停留段提取算法；最后，基于Hadoop框架给出了船舶轨迹大数据集上的轨迹停留段提取算法实现。基于真实船舶轨迹数据的实验结果表明，与基于Stop/Move模型的轨迹停留提取方法相比，MPTSSE方法在三个港口泊位的提取中准确率提高了22%。MPTSSE方法能有效避免轨迹停留段误分割情况，同时在大规模船舶轨迹数据下具有较高的执行效率。     

导弹水下动机座垂直发射载荷建模与仿真

导弹在水下动机座垂直发射过程中,受到横向流与弹性减震环对弹体的耦合作用,造成弹体出筒过程的受力状态的复合特征,对弹体出筒安全有很大影响。为解决上述问题,基于流体力学和动力学理论,针对潜艇带速水下垂直发射导弹过程中导弹的运动特征、流体动力特性、弹体与弹性减震环的相互作用进行研究,建立了水下动机座垂直发射导弹的横向载荷计算模型和耦合算法,并给出了载荷仿真算例。结果表明：所建立的模型与计算方法可行,可为导弹结构设计和发射系统参数设计提供研究参考和依据。     

基于Modelica的弹道导弹三自由度仿真

基于面向对象思想在Modelica语言平台上开发了弹道导弹三自由度仿真系统。在导弹三自由度动力学模型基础上,通过系统分解、功能实现和系统搭建3个步骤建立了Modelica语言平台上的仿真模型。所建立的仿真模型充分利用了Modelica语言的优势,具有较好的通用性和灵活性。最后,将建立的Modelica仿真模型与相应的C＋语言版本仿真系统进行了对比,结果表明全弹道仿真的结果位置误差在10m以内。