基于地磁传感器的点火脉冲选择策略分析

采用小型脉冲推力器组修正弹道偏差是提高火箭弹射击精度，减小落点散布的有效方法。但脉冲推力器的点火时机对射弹落点的控制能力有很大的影响，如何从脉冲发动机组中选择点火是弹道修正过程中的关键环节。文中在旋转弹有控弹道模型的基础上，提出了一种借助于地磁传感器测量，来控制脉冲推力器适时点火的策略。地磁传感器测量的数据不仅用于解算弹体飞行姿态，同时可通过计算给出点火脉冲发动机选择的方向基准。     

影响末段脉冲修正弹命中精度的综合因素分析

对末段弹道脉冲修正弹在倾斜弹道、弹道风、探测器角度测量误差、发动机推力误差、角速度偏差、发动机点火时机偏差等影响因素影响下的命中误差进行了理论分析，推导了末段弹道脉冲修正弹在上述因素影响下落点偏差的计算公式，并给出了分析结果。     

基于GPS测量的弹道落点快速算法

将GPS接收机应用于弹道修正引信的关键技术之一是根据GPS测量的一部分弹道数据预测弹道的落点.文中采用正交多项式拟合弹道和误差补偿的方法预报弹道的落点,大大降低了预报落点的偏差,对GPS应用于弹道修正引信弹道的解算具有重要意义.     

基于摄动理论的动态弹道偏差阈值修正方法

基于摄动落点偏差预测的弹道修正方法具有落点偏差计算精度高,弹上计算量小等优点。研究了基于该理论在二维弹道修正应用中相关的系列问题。基于多元函数的泰勒级数展开理论,推导了完整的摄动落点偏差预测理论模型。基于摄动偏差理论提出了一种修正步长自适应的射角诸元快速求解方法,一般循环解算弹道模型不超过3次即可得到落点误差不超过1 m的射角诸元。基于不同弹道位置上平均弹道误差,给出了偏导数求解中弹道偏差设置方法。提出了一种动态弹道偏差阈值修正方法,选用该方法进行弹道修正,平均弹道修正次数减少29.1%,而弹丸落点CEP增大不明显。     

基于线性弹道模型的末段修正弹落点预测

针对末段修正弹在弹道末段快速预测落点的问题,提出一种将六自由度刚体外弹道模型线性化的方法,得到线性弹道方程组并求其解析解,结合剩余飞行弧长估算公式,推导出弹道落点快速预测解析公式。以六自由度弹道为基准,通过仿真分析了不同射角不同预测点下线性弹道模型预测法的预测精度和解算时间,结果表明该方法对偏流方向的落点预测误差小于8 m,解算速度相比三自由度数值积分落点预测法提高了一个数量级。该方法为弹载计算机进行实时快速弹道解算提供理论依据,对末段修正弹的工程应用具有参考价值。     

末制导迫弹脉冲控制建模与仿真

为研究迫弹在弹道末段受脉冲推力控制时的运动规律,分析了迫弹受到的脉冲发动机的控制力和控制力矩,建立了有控弹道模型.根据弹道参数和目标参数,确定了脉冲作用方位,给出了脉冲点火序号算法.利用上述模型和算法进行了仿真计算,得到射程修正图表和攻角变化曲线.对于算例中给定的±200m射程偏差,在弹道末段使用脉冲控制能将射程偏差修正至约±10 m.结果表明,该模型和算法适用于脉冲控制方案的数值仿真和计算分析.     

基于BP人工神经网络的末修弹落点预测导引模式

落点预测导引是一种以预测弹丸落点为基础的导引模式,精确预测落点是提高脉冲末修弹修正效率和射击精度的关键因素。文中在详细分析剩余射程影响因素的基础上,以BP人工神经网络为数学工具,建立了脉冲末修弹剩余射程预测模型。以预测落点偏差为广义弹道偏差,对落点预测导引模式进行深入研究。数值仿真结果表明,基于BP人工神经网络的末修弹落点预测导引模式是合理可行的。     

一种基于神经网络的弹箭飞行控制方法

为了对飞行中的弹丸进行快速高效的弹道修正,文中提出了一种基于落点预测的修正方法。首先基于Elman神经网络进行弹丸落点预报,并对预报数据进行滤波处理。根据对预报落点与理论落点的偏差分析,使用脉冲发动机进行弹道修正,并且引入了基于CMAC的飞行控制方法。最后进行了仿真修正,经修正后在很大程度上减小了落点散布,说明文中提出的方法是有效的。     

低速滚转末修弹修正量估算方法

为了准确地修正弹道偏差,提出了一种末段弹道修正量的估算方法.用摆动理论研究了脉冲力与脉冲力矩作用对速度偏角的影响,分析了速度偏角与末段修正量的关系,给出了单个脉冲修正量的快速估算方法,提出了脉冲方位角的算法.进行了六自由度弹道仿真,将仿真计算出的实际落点修正量与估算的修正量进行对比.结果表明,选取的脉冲作用方位较为准确,对单个脉冲修正量的估算效果较好,多个脉冲的作用效果可以叠加.     

基于脉冲控制的末段弾道修正弹点火相位优化研究

基于传统脉冲发动机点火控制逻辑,从理论上分析了点火相位特性和剩余误差,发现当脉冲发动机数量不足时,存在着较大的剩余误差。提出了一种在脉冲发动机数量不足条件下,以修正后剩余弹道偏差所需脉冲发动机数量最小为目标的点火相位控制优化策略,并采用6自由度弹道仿真验证了方法的有效性。     

脉冲修正弹药射程预测控制方法

介绍了一种脉冲发动机直接力控制的弹道修正方案,分析了脉冲修正弹药制导律设计特点,指出纵向导引律是设计的首要问题.提出了射程预测导引的概念,其核心问题是建立射程预测方程:通过理想弹道和典型扰动弹道的解算获取样本点,建立射程和中间弹道参数的多项式模型,采用回归方法求取多项式系数.仿真表明,采用该导引方法进行纵向修正后,弹丸的纵向落点标准误差从123 m下降到21m.     

基于摄动原理的火箭弹落点实时预测

基于摄动原理,提出了以6自由度弹道方程解算的弹道为火箭弹基准弹道,求解参数扰动引起的落点偏差变化量的落点实时预测方法,并给出了详细解算步骤。将各种扰动系数的解算赋予地面火控计算机,降低了弹载计算机的解算复杂度和解算量。以122 mm火箭弹为例,选取一条基准弹道,分别对无扰动、仅存在初始扰动和全弹道存在随机扰动3种条件下的无控弹道进行了落点预测仿真实验和火箭弹落点预测飞行试验。研究结果表明：该方法在仿真实验和实际飞行试验中都具有较高的预测精度,横向偏差收敛速度较纵向偏差快,其波动幅度在全弹道上较纵向偏差小,而且纵向偏差预测在火箭弹降弧段才趋于收敛;采用该方法进行预测时每次解算时间为167 ns左 右,远小于弹载控制器2 ms的控制周期,实现了实时预测。     

脉冲修正弹参数优化设计方法

为了从理论上寻求合理、有效的脉冲修正弹参数设计方法,提出对脉冲修正弹参数进行优化设计。选取脉冲发动机个数、单脉冲冲量大小、脉冲发动机轴向偏心距及尾翼导转角为优化设计变量,以脉冲发动机总冲最小为目标函数,并以某些脉冲参数、弹道参数等为约束条件,建立了脉冲修正弹参数优化模型。针对该模型的特点,在标准粒子群算法SPSO2011的基础上,提出了基于自适应罚函数且适于处理整数离散变量的改进粒子群算法。算例结果表明,该算法用于脉冲修正弹参数优化设计,可快速、可靠地获取最优解。     

基于摄动理论的弹道修正榴弹落点偏差预测

榴弹二维弹道修正引信要求选用精度高、计算量小的落点预测算法,弹道积分外推和多项式拟合均不满足该要求。针对该问题,提出了基于摄动理论的落点偏差预测算法,通过射前装定基准弹道和偏导数实现榴弹落点偏差的准确预测。基于摄动落点偏差预测的数学原理,采用数值解法研究了计算步长、偏导数阶数、基准弹道和偏导数行数的选取原则,并用二阶渐消记忆滤波的方法减小了GPS测试误差对预测精度的影响,采用仿真的手段对预测精度和在弹道修正榴弹上使用的有效性进行了分析。仿真结果表明,摄动落点偏差预测在基准弹道的邻域内有较高的预测精度。     

基于脱靶量预测的脉冲末修迫弹控制方法研究

针对脉冲末修迫弹的控制问题,提出了一种基于脱靶量预测的控制方法.分析了脉冲控制力与控制力矩,推导了有控六自由度运动方程组;利用捷联激光导引头测得的弹目偏差角及其方位信息,建立了脱靶量预测模型;在此基础上设计了脉冲工作模式,给出了脉冲作用个数与启控方位的确定方法.算例仿真结果表明,利用所提出的控制方法能够将圆概率误差减少约80％,有控弹道落点平均脱靶量为7.85 m,证明该方法能够有效修正偏差,提高落点精度.     

基于落点预测补偿的激光末修弹脉冲点火相位研究

为得到脉冲控制激光半主动末段修正弹落点精度更高的修正力作用方向,提出在传统点火相位计算基础上加入落点预测补偿,并通过建立激光探测器目标方位模型,结合脉冲力的纵向和横向修正能力的分析,推导出改进后的点火相位。采用六自由度弹道仿真进行验证,结果表明,采用文中点火相位进行弹道修正后,落点偏差明显减小,平均脱靶量从56.3m减小到13.1m,圆概率误差从48.1m减小到12.4m,证明了该方法的有效性,为末段修正弹控制策略的设计提供了理论依据。     

一种末段修正火箭弹落点精度研究

提出了一种末段修正火箭弹的脉冲修正策略，研究了脉冲修正的落点偏差，分析了惯性测量装置的漂移引起的落点偏差，并对这两种偏差进行了计算机仿真。结果表明：新型惯性测量和脉冲发动机的应用能够在保证较小费效比的情况下，将火箭弹的误差减小到一个较小的量值。     

自由段重力异常对弹道精度的影响

分析了远程战略导弹自由段时重力异常对弹道解算得出后落点的影响。并给出了仿真算例和重力异常引起远程导弹弹道偏差的量化结论。     

脉冲式末端修正弹的修正能力及控制精度分析

针对低旋弹药在脉冲发动机工作时影响弹道特性问题,进行了弹道特性仿真,分析了脉冲发动机位置和点火相位对末端修正弹修正能力的影响,并计算了脉冲发动机点火时间误差和位置误差对控制精度的影响,从而为脉冲式末端修正弹的外弹道设计提供理论依据。结果表明:通过调整脉冲发动机的位置和点火相位,可实现末端修正弹药的修正能力要求;点火时间误差和位置误差引起的控制偏差在5.1%以内。     

GPS/GLONASS地面静态偏差引起导航误差仿真计算

为了验证GPS／GLONASS定位系统用于弹道导弹的导航效果，文中对其进行了仿真计算。首先获取了GPS／GLONASS定位信息接收系统的地面静态偏差信息，将地面静态偏差作为实时导航的关机点参数修正误差，接着解算弹道求落点偏差，得到了地面静态偏差引起导航误差的大小。