基于制导链路的导弹干扰动态对抗仿真研究

随着计算机仿真技术的发展,系统仿真成为评估导弹武器作战性能的重要手段。以导弹中制导阶段制导受电子干扰的情况为主要研究对象,建立干扰信号功率的数学模型,阐述基于制导链路的动态对抗仿真实现方法。组成一套完整的导弹抗干扰动态仿真系统,为评估导弹受电子干扰的作战效果提供技术基础和实现途径。     

基于制导链路的导弹干扰动态对抗仿真研究

随着计算机仿真技术的发展．系统仿真成为评估导弹武器作战性能的重要手段。以导弹中制导阶段制导受电子干扰的情况为主要研究对象,建立干扰信号功率的数学模型,阐述基于制导链路的动态对抗仿真实现方法。组成一套完整的导弹抗干扰动态仿真系统,为评估导弹受电子干扰的作战效果提供技术基础和实现途径。     

战术导弹制导控制系统动态性能测试方法研究

首先分析了导弹制导控制系统被等效为二阶模型时其动态指标对弹道稳定性的影响,在此基础上提出了一种简单快捷的动态性能测试方法,将弹体简化模型实时解算,并将计算出的弹体运动信息实时注入导弹的反馈控制回路,使导弹控制回路闭环,利用时域方法测试出制导控制系统动态特性曲线,与数字仿真计算出的标准曲线对比,即可评估其性能是否满足动态指标的要求.给出了测试实例,证明方法是有效可行的.     

自行火炮系统作战效能建模与仿真研究

在综合研究国内外效能评估理论和方法的基础上,根据多年来自行火炮发展建设和作战运用的实际需求,建立了对抗条件下战斗、保障、指挥控制等分系统的作战效能及作战系统评估模型。依据可靠性、维修性数字仿真的基本理论,利用Monte—Carlo方法对某型自行火炮战场对抗阶段进行仿真,可以实现自行火炮可靠性、维修性及系统作战效能的动态评估。该方法受评估者的主观性影响较小,为系统效能的动态评估系统的设计构想提出了评估思路。该模型可以为自行火炮系统的方案论证、工程研制、鉴定定型和作战运用等提供决策依据。     

导弹攻防建模与分布式仿真技术研究

研究防御导弹拦截过程,导弹攻防对抗仿真是评估导弹突防效能的重要手段,导弹作战仿真为效能评估研究提供平台.针对HLA仿真框架下导弹攻防对抗仿真过程,提出了攻防导弹建立模型,并且以S函数模块作为中间件实现了与RTI的实时数据交互,以进程通信中的共享内存和事件技术实现了联邦成员与Simulink上的模型之间的同步,提高了分布式环境下导弹成员的建模效率,解决了导弹模型如何与RTI实时数据交互的问题.仿真证明,以Simulink对导弹进行建模、以S函数模块作为中间件实现与RTI的数据交互能够提高建模效率,且满足分布式系统实时实现防御的要求.     

有限状态机在导弹防御系统分析中的应用

介绍了有限状态机的基本概念,基于UML详细分析了导弹防御系统的作战过程.由于UML状态机无法直接运行而实现系统状态的动态转换,研究了基于有限状态机理论的图形化建模与仿真工具Stateflow.在分析了导弹防御系统作战过程中各子系统状态以及状态转换的基础上建立了Stateflow状态机模型,并与Matlab其它建模和仿真工具有机结合,建立了导弹防御系统的仿真模型,该模型可实现不同条件下系统性能的分析与评估.     

基于ARM处理器的舵机半实物仿真系统的实现

导弹舵机是导弹制导与控制系统的执行机构环节,其半实物仿真系统亦是实现导弹制导与拧制系统半实物仿真验证平台中的关键环节;文中针对某型导弹舵机的动态特性与控制参数,设计一种基于ARM微处理器的舵机半实物仿真系统的实现方法;首先使用simulink工具箱对对导弹舵机的模拟系统进行数学建模以及相关控制参数优化计算;最后,通过ARM控制器的硬件电路实现舵机的半实物仿真系统的硬件平台,以及嵌入式软件编程实现舵机性能模拟;根据舵机半实物仿真系统与自动驾驶仪之间联合测试结果表明,舵机半实物仿真系统可以在导弹制导与控制系统半实物仿真验证平台中替代真实舵机.     

作战模拟方法的水面舰艇反导作战效能评估

在对抗仿真的基础上研究了水面舰艇对来袭导弹的作战效能.在分析水面舰艇反导作战过程的基础上,结合水面舰艇反导的特点,提出了基于攻防对抗仿真的反导作战效能评估一般可采用的四个环节.并采用自顶向下的分析方法,建立了水面舰艇反导作战效能评估的指标体系.还对反导作战效能评估方法和仿真模型的建立、仿真平台设计等进行了研究.最后以两艘水面舰艇对抗为例评估了水面舰艇的反导作战效能.结果表明该方法合理可行.     

防区外导弹攻防对抗可视化仿真研究

防区外导弹攻防对抗可视化仿真系统是防区外导弹攻防对抗仿真分析系统的一个重要组成部分,可以实时呈现三维攻防对抗战场态势,是虚拟现实技术的重要应用.针对防区外导弹攻防对抗系统的特点,基于Creatar和Vega视景开发的一般过程,采用Cmator建立了各个仿真实体的三维模型以及地形等环境模型,并采用Vega进行了视景仿真系统的驱动,完成了空地远程防区外导弹攻防对抗可视化仿真系统,根据攻防对抗推进过程,实时呈现三维攻防对抗战场态势,给仿真试验者形象直观的感觉.结果表明视景仿真系统模型准确,三维视景逼真,并具有良好的实时性和可控性,很好地再现了防区外导弹攻防对抗过程.     

寻的制导导弹半实物仿真系统的研究

寻的制导地地弹道导弹控制系统的半实物仿真系统中包含目标模拟系统和目标探测设备,为了构成一个完整的寻的制导导弹半实物仿真系统,需要建立射频仿真试验室,这样整个仿真系统中计算机之间的数据通讯必须满足制导导弹半实物仿真系统的实时性和可靠性等要求.该文根据北京航天自动控制研究所目前半实物仿真试验系统的条件,结合寻的制导导弹控制系统的特点,详细地介绍了常规地地导弹寻的制导半实物仿真环境的组成情况,在对系统特性进行了深入研究的基础上,通过方案论证和比较,提出了一个基于SBS实时网络技术构建分布式半实物仿真试验系统的方案.     

Design of sliding mode guidance law with dynamic delay and impact angle constraint

A sliding mode guidance law with dynamic delay and impact angle constraints is designed for the relative motion between the missile and the target in the intercepting plane. First of all, the missile’s first order dynamic delay is involved into the system model to design the guidance law based on sliding mode variable dynamic method. Secondly, the target’s maneuvering is taken as the system disturbance, and a non-homogeneous disturbance observer is applied to estimate such maneuvering in finite time rapidly, which, through dynamic compensation, realizes the missiles precision attack to targets of different maneuvering at a desired line-of-sight (LOS) angle. Finally, numerical simulations are performed to demonstrate the effectiveness of the designed guidance law.

     

A Differential Game Based Guidance Law for an Accelerating Exoatmospheric Missile

A differential game‐based guidance law design is proposed for a class of accelerating exoatmospheric missiles. By analyzing the nonlinear dynamic equations, a class of motions that does not require maneuver effort is derived for the missile. Using this property, a two phase guidance scheme can be derived that permits a perfect interception. In Phase 1, the missile is put in collision course with the target, which means in Phase 2 the missile should intercept the target with a straight line flight course, at a specified terminal body angle. Differential game based guidance laws are derived respectively for the two phases to guarantee the implementation of the guidance scheme. Simulation results show that the methodology provides robust interception performance.     

红外导弹目标模系统的实现

红外导弹采用探测目标红外热源实现对目标的追踪,追踪过程中利用红外导引头自身的目标识别功能排除环境干扰和人工干扰.为完成导弹的测试,建立了一套红外目标模拟系统,制定了详细的定性和定量校准方案,实现了红外目标和人工诱饵干扰的动态模拟.系统具有精度高、覆盖性广、通用性强和全程自动化测试的特点,为控制舱的性能研究、设计改进和生产交付提供了一个良好的目标模拟平台.     

Development of guidance laws for a variable-speed missile

The most used guidance law for short-range homing missiles is proportional navigation (PN). In PN, the acceleration command is proportional to the line-of-sight (LOS) angular velocity. Indeed, if a missile and a target move on a collision course with constant speeds, the LOS rate is zero. The speed of a highly maneuverable modem missile varies considerably during flight. The performance of PN is far from being satisfactory in that case.In this article we analyze the collision course for a variable-speed missile and define a guidance law that steers the heading of the missile to the collision course. We develop guidance laws based on optimal control and differential game formulations, and note that both optimal laws coincide with the Guidance to Collision law at impact. The performance improvement of the missile using the new guidance law as compared to PN is demonstrated.Recommended by A.W. Merz     

飞行速度可调导弹三维制导律研究

为获得更好的制导性能,针对一类采用流量可调发动机的导弹,利用其所增加的飞行速度控制自由度,提出一种三维空间下比例导引+飞行速度控制的双重控制滑模制导律。以比例导引作为基础,在对二维、三维零控脱靶量分析的基础上,以零控脱靶量为跟踪目标选取合适的滑模面,并进一步使用辅助滑模面和有限时间超螺旋干扰观测器对滑模面中的不确定项进行估计,推导了减少脱靶量的速度控制制导律。仿真结果表明,相比于经典的比例导引,在考虑空气阻力的场景下,所设计的制导律脱靶量更小,弹道更平滑,滑模面收敛情况理想,实现了导弹飞行速度的主动控制。     

MapX在导弹作战想定态势图的应用与实现

针对某战术导弹训练系统中实现导弹作战过程可视化的要求,在分析MapX功能特性的基础上,应用MapX组件技术在VC++环境上实现了导弹作战过程飞机及导弹飞行轨迹态势图的绘制.结合态势图中真实地理信息下航迹显示功能的实现,重点阐述了MapX中图层绘制技术的应用.     

便携式防空导弹建模与仿真研究

仿真技术是便携式防空导弹系统优化设计和性能研究的必要手段。该文建立了六自由度弹体运动模型、目标运动模型、相对运动模型等。基于动态仿真软件ＳＩＭＵＬＩＮＫ,研制了面向对象的制导系统仿真软件。利用该仿真软件对某型便携式防空导弹进行了仿真研究,仿真结果证明仿真模型正确合理。应用本仿真软件可进行制导系统参数优化、性能评估、弹道计算和导引规律研究。     

反辐射导弹制导计算机半实物仿真系统仿真

基于三轴转台战术导弹制导系统半实物仿真系统的实现,针对反辐射导弹,分析了半实物仿真对于精确制导武器在现代综合电子战中的重要性及功能特点;提出了新的导弹制导半实物仿真原理框架、网络原理结构及连接模式和软件开发模式,并从半实物角度构建了反辐射导弹制导半实物仿真系统的系统规划和实现模式;剖析了该半实物仿真系统的实现特点及关键技术;在取得好的实际应用效果的基础上对分析设计以及发展趋势进行了总结。