基于弹道解算的目标数据装定系统

针对GPS/INS弹道修正弹射击诸元装定的需要,设计一种基于弹道解算的多功能装定系统.该系统以TI公司的DSP为主控芯片,实现弹道解算、人机交互、指令和数据的收发以及星历和射击诸元数据的存储等多项功能.系统的软件算法核心以3维质点弹道模型为基础,采用牛顿插值法拟合射程修正量与阻尼器展开时刻的关系式,利用差商的方法确定多项式系数,最后采用二分法完成对阻尼器展开时刻的计算,实现对弹载系统的修正指令预装定.实弹试验结果表明:设计的装定器工作稳定,运行流畅,控制方便,能满足修正单射击诸元装定等功能,可为各类相关试验提供基本需求保障.     

单炮多发同时弹着的局部插值算法与并行加速

为提高单炮多发同时弹着的弹道计算精度,基于标准条件下二维质点弹道方程和真空二维弹道斜射程公式,提出了一种局部插值算法。通过缩小插值区间加密插值序列提高弹道计算精度,研究了该局部插值算法的MPI并行实现方法,该方法可有效减少弹道计算消耗的时间,保证计算耗时满足战场要求。给出了并行计算的任务分配方案和并行效率的计算。并行效率与计算核心数量的关系表明弹道计算机的CPU核心数存在一个上限。以5～15 km射程的同时弹着弹道计算为例,验证了该文算法的有效性和高效性。     

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。     

测速体制下测元误差对弹道参数的精度影响分析

首先给出了测速逐点定轨和样条约束EMBET定轨的误差计算方法的公式推导，然后进行了测元误差对弹道参数精度的影响的仿真计算，得出了测速逐点定轨方法不能满足弹道参数精度指标要求，而在存在较大的不可建模的系统误差的情况下，样条约束EMBET定轨方法的精度计算结果太高以至于不能如实反映实际弹道参数精度的结论。     

基于Hermite插值的制导炮弹姿态旋转矢量优化方法

在制导炮弹姿态解算过程中,角增量提取精度对姿态解算精度的影响显著,为此提出一种Hermite 插值二子样角增量提取算法。进一步优化Hermite插值公式的系数,得出优化Hermite插值二子样角增量提取算法。在锥动环境下,将该算法与Lagrange插值三子样角增量提取算法进行仿真和试验对比。结果表明：采用所提出的Hermite插值二子样角增量提取算法的姿态解算精度优于Lagrange插值,且优化Hermite插值更适用于制导炮弹姿态解算的实际情况;该算法不仅适用于制导炮弹高动态环境,而且在同样精度条件下,可降低姿态更新采样频率,降低了对导航计算机的要求。     

弹载转发器延时对解算弹道精度的影响分析

根据弹载转发器GPS外测系统利用延时测距原理，结合弹道参数解算方法，分析了弹载转发器延时对解算弹道参数精度的影响，提出了改进解算弹道参数精度的方法。     

双线性插值在地磁导航中的应用

地磁导航应用中常采用插值运算来提高地磁图的精度,但目前常用的地磁图插值方法都存在计算复杂、不适于实时解算等缺点。提出用双线性插值方法进行地磁图插值,该方法原理简单、计算量小,且适于在微处理器上实时解算,为地磁导航的工程实现提供了参考。     

强约束条件下外弹道实时解算算法通用性研究与验证

对基于弹道微分方程的强约束条件下外弹道实时解算算法进行了简要介绍,对其通用性进行了理论分析,并且基于此算法构建的解算模型,对2种穿甲弹进行了在只有射击试验数据的强约束条件下的外弹道解算测试,验证了该算法在具有通用性、强约束性的同时,其解算精度和实时性均可满足当前战车火控系统要求.     

基于样条约束的弹道融合抗差估计方法

为提高样条约束的弹道融合处理的精度,提出了一种基于抗差估计的弹道融合估计方法,该方法根据弹道处理中各类误差特性的不同,设计相应的标准进行分离,并实现异常值修正、系统误差迭代估计和样条节点的自适应调整,利用修正后的样条函数和观测向量再进行弹道解算可有效地提高解算的精度.通过算例分析验证了该算法的可行性和实用性,计算结果表明该方法能有效地抵御异常观测、系统误差及样条表示误差对弹道解算结果的影响.     

二维弹道修正引信弹道辨识模型及精度仿真分析

文中提出利用卡尔曼滤波技术来建立二维弹道修正引信弹道辨识模型,在弹道方程基础上建立了卡尔曼滤波的弹道辨识状态方程和量测方程,构建了二维弹道修正引信弹道辨识模型算法;利用均匀设计方法对弹道辨识模型的精度进行了仿真分析,仿真结果表明基于卡尔曼滤波技术的弹道辨识模型可以满足弹道修正引信的系统精度要求.     

雷测与GPS外测数据联合定轨方法探讨

探讨了使用雷达测量的距离和(差)及其变化率数据和弹载转发器GPS外测数据,加权最小二乘解算弹道参数方法。该方法改变了目前雷测数据与GPS外测数据分别解算弹道参数的模式,可以充分利用冗余外测信息提高弹道参数的解算精度。     

基于频谱细化的干扰磁场自主标定方法

针对基于磁传感器的二维弹道修正引信滚转角测量中翼面干扰磁场影响测量精度问题,提出了基于频谱细化的干扰磁场自主标定方法。该方法通过频谱细化以及相关特征值计算得到磁传感器信号中干扰磁场信号的幅值、相位信息,再根据翼面与弹丸之间的相对转速测量结果,重构翼面干扰磁场信号,然后将磁传感器的输出信号中减去该重构信号,比较精确地得到地磁场在磁传感器中的分量,实现了干扰磁场的标定。仿真结果表明,该方法能够较好地消除翼面干扰磁场对地磁信号的影响,从而提高引信滚转角解算精度,使其满足二维弹道修正引信滚转角测量要求。     

基于MIMU的弹道修正引信弹道参数解算及对MIMU的精度要求

研究了基于MIMU的弹道修正引信弹道参数解算法，并用这套算法对MIMU各惯性器件精度进行了分析，发现各惯性器件精度对弹道参数精度的影响各不相同，并相互独立，确定了以某火箭为背景的弹道弹修正引信用MIMU应满足的精度。     

基于滑动多项式表示弹道的测速定轨算法

针对全测速体制下现有弹道估计方法实时处理能力的不足,提出了基于滑动多项式表示弹道的测速定轨算法.详细推导了算法过程,讨论了迭代初值、窗口宽度和弹道拼接等关键技术,利用仿真实验对算法性能进行了综合验证.该新算法利用了弹道光滑特性和求导匹配特性,可以增强数据冗余,提高解算精度;短时窗口的采用降低了算法的复杂度,减缓了解算滞后问题.     

基于AHP法对单兵火箭弹弹丸炸点精度影响因素的分析改进

单兵火箭弹的炸点精度在很大程度上决定了其毁伤效果,因此对炸点精度的研究至关重要。炸点精度受整个武器系统的影响,所以只有从武器系统角度才能对弹丸炸点精度作全面分析。从系统角度分析了影响弹丸炸点定距精度的一些因素,并对主要影响因素利用AHP法建立了基于武器系统的弹丸炸点精度分配模型,计算出各影响因素的精度权重,同时以炸点定距精度系统指标±10 m为例进行了各影响因素的精度分配。最后对炸点精度影响因素进行了仿真分析,并结合武器系统精度分配结果对不满足系统精度分配指标的影响因素提出相应的改进措施,从而使系统炸点精度得到进一步提高。     

基于正交试验设计的计转数定距弹数据处理方法

针对在实战条件下难以对所有弹道参数进行修正的问题,提出了利用正交试验设计进行数据分析的方法。该方法对影响计转数定距弹精确空炸精度的因素进行综合处理分析,减少了试验次数,确定了影响因素的相对重要程度。选取射距、初速、纵风和空气阻力系数四个影响因子进行仿真计算,仿真计算和理论分析结果表明,所选因子中,初速对计转数定距弹炸点精度控制影响最小,空气阻力系数影响最大。在恶劣的环境条件下进行实弹射击时,如果无法全部满足本文中四个因素的修正系数,可以按照空气阻力系数、射距、纵风和初速的顺序优先满足前者。     

基于神经网络的弹道曲线快速拟合方法

大规模弹道仿真时运用传统的诸元解算方法计算量大且耗时久,难以满足作战快速响应的需求。文中通过构建弹道曲线的主要影响因素与时间的方程,研究方程系数与发射参数之间的关系,提出了基于BP神经网络算法快速拟合方程系数的方法,从而快速拟合出弹道曲线。经试验仿真,该方法在进行多条弹道解算时比传统诸元计算方法快速高效,可适应于大规模弹道仿真。     

基于改进遗传算法的内弹道多参数符合计算

基于内弹道计算模型,分析了内弹道参数计算原理．对基本遗传算法进行了改进,使用了自适应的交叉算子和变异算子,并应用于内弹道多参数符合计算．算例结果证明该方法完全满足工程实际要求,具有收敛速度快、符合精度高的特性,是内弹道多参数符合计算的理想算法之一．     

反跑道子弹药延时快速在线解算算法

为了降低布撒器弹载计算机子弹药延时解算程序实时解算时间,设计了一种基于BP神经网络方法的延时快速在线解算算法,利用Visual C++编制仿真程序,采用包含3个输入节点、8个输出节点和8个隐层节点的3层BP网络进行解算,并通过仿真计算进行了验证.仿真结果表明该方法计算结果误差小,精度满足指标要求.     

基于双线性插值拟合的山形曲面面积计算

为了准确估算山形曲面面积,采用基于双线性插值拟合的方法进行计算。利用分片双线性插值函数拟合山形曲面函数,将山形曲面面积的计算转化为分片双线性插值函数所表示的分片曲面面积之和的计算,给出山形曲面面积近似计算公式和数值算例。同时,讨论近似计算的计算精度,并给出一个数值算例。数值结果表明:该方法能有效拟合山形曲面,并计算山形曲面面积。