潜射导弹运载器分离体下沉弹道仿真

文中采用基于MATLAB／Simulink的模块化仿真方法，建立了潜射导弹运载器分离体的下沉弹道仿真模型，开发了仿真软件。模型和软件适合于复杂力学环境下的潜射导弹运载器分离体的下沉弹道预报和仿真研究。具有工程应用意义。     

基于MATLAB/Simulink的潜射导弹运载器水弹道仿真

基于MATLAB／Simulink模块化仿真方法，建立了潜射导弹运载器水弹道的仿真模型，开发了仿真软件。模型与软件适用于不同发射条件与复杂力学环境下各种运载器的水弹道预报、设计与仿真研究。对某型潜射导弹运载器进行了水弹道设计与仿真，并进行了海试验证。两者结果进行的比较表明，水弹道的设计是成功的，仿真精度满足工程应用要求。     

基于MATLAB的潜空导弹运载器的水弹道研究

在潜空导弹运载水下六自由度运动模型建立方程的基础上，针对潜空导弹运载器与导弹水面分离后下沉物提出了两种弹道设计方法，并利用Matlab对这两种设计方法进行了仿真与比较。本课题的研究在运载器的弹道设计方面具有实际意义，得出了一些有用的结论。     

美法潜射飞航导弹运载器及其发展

简述了潜射飞航导弹运载器的功用和选择, 分析了美国潜射捕鲸叉导弹无动力运载器与法国飞鱼导弹有动力运载器, 对两类运载器的特点进行比较并提出了运载器的发展趋势.     

潜射导弹出水过程水弹道及流体动力研究进展

介绍了潜射导弹水下发射及出水过程的研究现状,包括潜射导弹出水过程气、水两相物性参数的变化,艇速和波浪对潜射导弹出水过程水下弹道和流体动力特性影响等.对潜射导弹出水过程水弹道及流体动力研究的未来发展进行了展望.     

双欧控制法在运载器水弹道中的应用

潜射导弹运载器采用水平发射、垂直出水攻击方式时,常规的水弹道控制系统因欧拉姿态角奇异等问题难以正常工作。采用正反欧拉角2套姿态描述系统,利用各自的奇异特点,设计了在弹道初始阶段利用正欧拉角控制规避和爬升弹道、末期利用反欧拉角精确控制出水俯仰角至90的双欧拉控制法,并进行了仿真试验。仿真结果表明,利用双欧拉控制法既可以保证弹道数据的直观性,又可大幅提高运载器出水俯仰角的控制精度。该方法不但可以用于运载器水弹道控制方案设计,亦可用于同类别的涉及大姿态机动的控制系统设计。     

潜射捕鲸叉导弹运载器的技术特性

对潜射型捕鲸叉导弹的运我器的水弹道、水面分离弹道和结构成型关键技术进行了全面深入的剖析,并仿真推算了运载器与导弹水面动态自推力分离性能,分析结果对水下运我器的设计与研究具有工程参考价值。     

潜射导弹运载器水下发射关键技术研究

在论述潜射导弹运载器基本理论的基础上,对潜射导弹运载器水下发射的关键技术进行了论述。     

潜射导弹运载器空中热分离建模与仿真

针对潜射导弹垂直发射运载器空中热分离问题,建立了轴向弹射分离模型和弹器联合体空中运动数学模型,以内弹道计算为切入点,对内外弹道进行耦合求解。基于燃气节流孔直径不同的3种分离方案,仿真研究了弹器空中分离运动特性,确定了导弹最终运动状态和最佳分离方案。该仿真结果可作为导弹进入气动飞行控制模式初始条件,为潜射导弹全弹道规划提供重要依据。     

直升机下洗流场对导弹初始弹道影响

研究了导弹在两种不同控制模式下,直升机下洗流场对其初始弹道的影响。通过建立直升机下洗流场数学模型和导弹动力学和运动学模型,对导弹在旋翼干扰流场下的姿态和弹道变化进行了仿真研究,给出了在导弹自动驾驶仪启控或不启控状态下旋翼下洗流干扰对导弹姿态和弹道影响变化曲线。结论认为下洗流场对导弹初始弹道的影响是显著的,导弹自动驾驶仪的控制作用可有效减小这种影响。     

无控上浮弹道散布因素仿真分析

传统无控火箭上浮水雷容易受到各种扰动影响,导致上浮弹道散布较大;基于水下六自由度刚体运动学模型,分析了初始条件与上浮过程扰动等主要影响因素,建立了含扰动的上浮弹道数学模型,并通过数值仿真计算,分析了上述因素对上浮弹道出水点偏移的影响程度,为工程实际解决上浮弹道散布问题提供参考.     

初始分离条件对航弹与载机分离安全性影响的数值模拟研究

为研究投放条件对航弹与载机分离安全性的影响,采用非定常计算流体力学数值模拟方法和动网格技术,同时耦合求解六自由度弹道方程,对航弹与载机的分离过程进行模拟。给出载机在不同飞行马赫数、攻角、侧滑角、飞行高度及航弹在不同初始下抛速度、角速度条件下,航弹从载机投放后的分离轨迹和姿态变化规律,研究了这些因素对分离安全性的影响。研究结果表明：初始分离过程中载机对航弹有很强的气动干扰,对航弹的气动特性、分离轨迹及弹体姿态影响很大;随着分离马赫数、投放攻角增大,载机对航弹的气动干扰增强,航弹的分离安全性变差;对于挂载于左侧机翼下的航弹,一定的负向侧滑角有利于弹体与载机安全分离;飞行高度越高,越有利于航弹与载机安全分离;一定的初始下抛速度和适当的下抛初始角速度有利于安全分离。     

典型干扰对导弹弹道参数的影响研究

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,因此研究各干扰因素对弹道参数的影响显得很有必要。文中通过试验仿真研究对比了几种典型干扰对某型导弹弹道参数的影响,建立了该型导弹六自由度标准弹道模型,以及发动机推力偏心、风干扰、初始扰动、分离扰动四种典型干扰的偏差模型。针对四种极限模式进行了仿真试验,分析了各因素对导弹弹道参数的影响。仿真结果表明,对于该型导弹,经常干扰对其飞行特性的影响远大于瞬时干扰,导弹位置受推力偏心的影响较大,姿态角主要受风干扰影响,而瞬时干扰只在作用时刻前后对弹道参数有影响且影响不大。     

集束子弹药落点分布关键影响因素分析

为研究子弹药不同抛撒初始条件对子弹药抛撒散布特性的影响规律,以某种集束弹药为研究对象,考虑 随机因素对子弹药抛撒散布的影响,建立子弹药抛撒运动学模型。通过仿真分析得到子弹药抛撒运动规律和落点散 布规律,选取母弹抛撒高度、母弹存速、母弹转速和母弹俯仰角4 种子弹药抛撒关键因素,运用数值仿真的方法分 析单一因素不同初始条件对子弹药落点散布的影响,并总结4 种关键因素的影响规律。     

亚音速飞行器往复式滑翔增程弹道设计

为增加亚音速巡航导弹的有效航程,提出一种往复式滑翔增程弹道方案。基于已有的气动参数建立水平直飞巡航弹道与往复式滑翔巡航弹道模型,对比分析2种弹道方案的有效航程及其特性,从能量守恒角度出发研究往复式滑翔的增程原理。进一步研究初始飞行马赫数、初始弹道倾角以及初始飞行高度对往复式滑翔弹道增程特性的影响。研究结果表明:往复式滑翔弹道能够有效增加导弹航程,相比于常规水平直飞弹道的最大飞行距离,往复式滑翔弹道的增程效率达到100.42%; 在往复式滑翔弹道能够成功的前提下,初始飞行马赫数越大,初始弹道倾角越小,初始飞行高度越低,往复式滑翔弹道的增程效率越明显。     

无人机机载导弹分离轨迹的数值仿真

载机发射导弹时,对导弹流场有复杂干扰,进而影响导弹在发射初始阶段的姿态和运动轨迹.为模拟导弹从载机分离后的气动特性和相对运动,文中应用CFD商用软件CFD-FASTRAN,采用动态嵌套网格技术,基于Euler方程并耦合该软件的刚体六自由度(6-DOF)运动模块求解导弹发射时的非定常流场及运动轨迹.分析挂架弹射力和载机迎角变化对分离过程运动参数的影响,发现挂架弹射力仅是加快了导弹的运动,而迎角的变化对导弹运动参数有较大影响,研究结果对飞机上如何布置外挂导弹具有参考价值.     

载体轨迹仿真器软件平台的设计与实现

主要完成了载体轨迹仿真器软件的设计和开发,该软件实现了对飞机、潜艇、舰船三种载体运动轨迹的仿真,产生不同载体在不同运动条件下的各种惯性导航数据,并可实现对载体运动过程中状态一时间曲线的绘制,同时利用Windows下API函数接口,进行串口通信编程,实现了载体在不同初始状态下真实物理运动过程的模拟。     

iSIGHT在运载器出水弹道优化设计中的应用

在无动力潜射导弹运载器大深度发射出水弹道设计中,由于设计参数众多,约束条件复杂,手工进行时序弹道控制方案设计与调优是一件十分繁琐的工作,需要很多的经验与技巧,且不能保证获得最优控制方案。该文采用多学科集成优化设计软件iSIGHT对出水弹道控制方案优化设计进行了建模与研究,不仅实现了设计过程的自动化,提高了设计效率,而且获得了性能优化的出水弹道控制方案,为运载器出水弹道性能的改进设计提供参考。     

光电稳瞄系统前向运动及地理扫描

为分析飞机前向运动对光电稳瞄系统扫描策略的影响,介绍与稳瞄系统相关的地心地固坐标系、导航坐标系、机体坐标系、瞄准线坐标系等4种常用坐标系,归纳了常用坐标系之间的齐次变换关系。从微分运动的角度,用运动学表达式论述了载机前向运动对两轴四框架稳瞄系统所产生的成像机理。搭建从稳瞄系统内部控制元件一直到系统外部地理指向的全链路仿真模型,并根据运动学关系在模型中施加相应的控制作用,以消减飞机前向运动对稳瞄系统所带来的成像影响。给全链路仿真模型赋予和物理实际相符的电学和运动学参数,模拟了稳瞄系统在空中对地定位和扫描的过程。结果显示,该前向运动理论分析正确且有效,所搭建的全链路模型可用。     

分布式电驱动无人高速履带车辆越野环境轨迹预测方法研究

越野环境下,无人车辆轨迹预测是车辆轨迹跟踪和精确导航的核心模块,预测误差将直接影响无人车辆行驶任务完成的准确程度。为实现速差转向式履带车辆在复杂越野环境下无人行驶轨迹准确预测的目的,搭建了分布式电驱动无人履带车辆系统,实现了车辆动态过程中的无人系统数据和车辆底层状态数据的同步采集。建立了速差转向车辆运动学模型,分析了履带车辆滑动转向特性。分别采用扩展卡尔曼滤波(EKF)方法和Levenberg-Marquardt方法对转向过程中的滑动参数进行估计,并完成了车辆轨迹预测。基于真实越野环境下的实车数据进行了验证。试验结果表明：相比于履带车辆理想预测模型,所采用的两种轨迹预测方法都大幅降低了车辆轨迹预测误差;对误差均值而言,EKF方法预测轨迹优于Levenberg-Marquardt方法;对误差标准差而言,后者优于前者,且随着转向程度的增加而增大。