基于点质量模型的扰动引力快速计算

为解决扰动引力快速计算的时效性和精确性问题,在点质量模型基础上,根据扰动引力矢量随空间位置的变化规律,提出了三次样条函数对扰动引力空间变化规律进行数值逼近,分别对点质量模型的四个频段空间采样点扰动引力进行样条函数插值仿真,降低了计算复杂度,解决了由于数据计算引起的延时误差问题.结果表明:该方法实现了弹载计算机快速计算,并具有良好的计算精度.     

导弹主动段扰动引力的分段梯度法逼近

为解决弹道导弹扰动引力计算量大、在目前的弹载计算机上无法实时计算的问题,提出了扰动引力的分段梯度法快速逼近,分析了该算法的逼近效果以及弹上计算实现的可能性.在计算机Pentium2.0G上进行仿真,扰动引力分段梯度法快速逼近速度可达0.001 15 ms,证明扰动引力的分段梯度法逼近是可行的.     

沿临近空间机动弹道的扰动引力重构模型优化

以高超声速滑翔飞行器滑翔段弹道为研究对象,针对沿弹道的扰动引力快速计算问题,提出一种基于延拓逼近理论的扰动引力快速重构方法。基于多岛遗传算法,建立了重构模型的优化算法。在求解优化问题过程中,为降低计算规模,基于最优拉丁超立方试验设计方法和径向基神经网络构建了原始重构模型的代理模型。仿真结果表明,所提重构方法可适应机动飞行下的复杂环境,在满足弹载计算机存储量要求的前提下可有效地提高弹道精度。     

被动段扰动引力对闭路制导的影响及补偿方法研究

针对被动段扰动引力对弹道式飞行器落点精度的影响问题,提出闭路制导对被动段扰动引力的实时补偿方法。建立动坐标系下自由段运动模型,导出由被动段摄动量计算落点位置的计算公式;分析扰动引力对闭路制导精度的影响机理,得出被动段扰动引力对闭路制导的影响仅与关机点位置相关的结论;进一步利用均匀设计理论,将被动段摄动量拟合为关机点位置偏差的函数,提出将摄动量作为扰动引力修正项引入闭路制导回路的实时补偿方法。仿真结果表明:验证补偿后落点偏差小于5 m,满足制导精度要求。     

沿飞行弹道的扰动引力逼近方法

为实现导弹飞行过程中的扰动引力补偿,提出了一种基于网函数逼近理论的扰动引力模型构建和快速赋值方法。推导了该方法的赋值误差,分析了影响赋值精度的主要因素,计算了该方法应用于不同射程、不同射向及不同区域弹道中的扰动引力重构结果以及由赋值误差产生的落点偏差。结果表明,对于射程为12 000 km的弹道,当存储量约为1 000个数据时,即可将赋值误差及其引起的落点偏差控制在10^-2 mgal量级和8 m以内,全程弹道生成时间远小于其他方法。该方法能够实现沿任意飞行弹道的扰动引力快速赋值,其赋值精度、计算速度和存储量均满足弹道计算要求。     

扰动引力求解的改进球谐函数法

传统的球谐函数法求解扰动引力需要进行勒让德函数的递推计算，随着模型阶数的增加，函数的计算速度就会明显下降。文中运用了一种改进的球谐函数法，即换极法．大大简化了勒让德函数的递推计算．并进行了换极前后被动段扰动引力的仿真计算。仿真结果表明换极后的球谐函数计算扰动引力能够满足精度要求,且在计算中弹道方程的解算速度也有很大的提高。     

扰动引力计算及其对导弹精度影响研究

通过比较几种现有的扰动引力计算方法的特点,采用了球谐函数法计算扰动引力,给出了用几何关系法求落点偏差的方法,分析了扰动引力在导弹飞行过程中的变化趋势和球谐函数模型取不同阶数时扰动引力计算造成的落点偏差,实现了通过合理选取球谐函数阶数来保证扰动引力截断误差较小的快速计算.     

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。     

地球物理摄动因素对需要速度的补偿计算方法研究

为了提高需要速度的计算精度,有效控制远程弹道导弹落点精度,通过分析地球物理摄动因素对远程弹道导弹落点精度的影响,提出了关于显著影响需要速度计算的地球扁率、扰动引力和再入大气阻力三个因素的补偿计算模型,并给出了仿真计算步骤。仿真结果表明,所提出的地球物理摄动因素对需要速度的修正计算模型极大地提高了闭路制导的效率,有效控制了落点误差。     

弹翼静气动弹性计算

采用迭代法研究大展弦比弹翼的静气动弹性.弹翼的气动载荷采用涡格法进行计算,弹翼结构特性采用有限元软件(ANSYS)进行数值模拟,通过面样条插值方法将气动计算网格上的载荷插值到有限元计算模型的网格节点上进行数据交换.以布撒器弹翼为算例,在计算中对张开式弹翼翼身连接方式进行了简化.计算结果给出了计及弹性的翼面变形以及变形前后翼面的压力分布,且对不同材料特性条件下弹翼变形特性和变形前后的压力分布进行了比较.     

旋转稳定弹弹道计算模型及软件研究（一）——模型自动切换式旋转稳定弹弹道计算方法

阐述了旋转稳定弹弹道计算的长型自动切换方法，它使得扰动弹道计算速度比单纯使用刚体六自由度模型的计算速度快很多倍并保持相同的计算精度。     

遥控指令弹道修正弹外弹道最优预测模型

根据遥控指令弹道修正弹的外弹道数据特点，在广义Kalman数据估计的基础上，提出了一种基于弹道扰动噪声估计的弹道修正弹外弹道最优预测模型。该方法摆脱了对于弹道状态方程中发射前扰动噪声数据的依赖，避免了由于扰动噪声非实时性估计而产生的计算误差。文中把弹道扰动噪声分为常值噪声和均值为零的高斯白噪声，并对噪声估计的准确性进行了详细的定量分析。根据对遥控指令弹的观测段弹道扰动噪声估计的结果，改进了观测段的弹道估计算法，降低了计算量，提高了非观测段弹道预测的精度。仿真计算结果验证了文中模型的正确性。     

基于Kriging模型的武器站炮口扰动优化

炮口扰动是影响顶置武器站射击精度的重要因素。为研究抑制炮口扰动的技术途径,基于有限元理论建立顶置武器站刚柔耦合动力学模型,并通过射击精度试验验证了该模型的准确性。以炮口扰动综合函数为优化目标,构建顶置武器站炮口扰动优化设计模型,应用Kriging序列优化算法实现优化问题的求解。仿真结果表明,考虑部件柔性变形的有限元模型符合真实系统的振动特性,Kriging序列优化算法能够快速有效地用于武器站炮口扰动优化问题的求解。寻优得到的全局最优解,能使顶置武器站炮口扰动得到有效抑制。     

扰动引力对被动段弹道的影响

文中采用球谐函数法计算扰动引力．在被动段标准弹道的基础上，建立了被动段干扰导弹模型。分别选取了近程、中程、远程导弹的三条被动段弹道进行仿真．计算了360阶、540阶、720阶和1080阶位系数下的扰动引力对不同射程的被动段弹道的影响。分析了扰动引力引起的落点偏差．仿真结果具有重要的参考价值。     

巡飞弹充气式弹翼挠度研究与预测

针对飞行过程中充气式弹翼翼稍处挠度变化在线预测困难的问题,完成了充气式弹翼的地面加载试验,试验结果方差分析显示飞行速度和弹翼内压强对弹翼的挠度变化影响显著。利用Kriging方法对试验结果进行样本训练,对检测样本点的预测结果分析表明,Kriging模型预测精度与支持向量机模型相当,并优于BP人工神经网络模型;Kring模型预测用时远小于其他两种预测模型,有望应用于工程实际。     

制导火箭末敏弹射击精度分析

制导火箭末敏弹是火箭制导控制技术和末敏弹技术有机结合的新型弹药,针对此前制导火箭与末敏子弹相结合的系统射击精度研究不够充分的问题,根据制导火箭末敏弹的工作流程和弹道特点,建立了各飞行段制导火箭和末敏子弹的弹道模型,通过分析各弹道段扰动因素的影响,对误差源进行了分配,运用Monte-Carlo法进行了射击精度仿真计算和分析。结果表明,制导火箭末敏弹系统射击精度(CEP)不大于60 m,与末敏子弹的扫描探测范围匹配,满足精确打击小幅员目标的要求。分析方法和仿真结果对完善制导火箭末敏弹指标体系、优化弹道方案以及作战使用时计算用弹量等具有重要意义,也可作为同类装备设计参考。     

某飞行器弹翼颤振分析

分析某飞行器弹翼的颤振问题,首先建立弹翼有限元模型,计算弹翼模态,根据试验结果,对模型进行修正;用NASTRAN计算单独弹翼和全弹翼的颤振速度和颤振频率,用偶板子格网法计算亚声速非定常气动力,将模态计算结果插值到气动网格上,编程计算弹翼的颤振速度,并与NASTRAN计算结果对比.分析表明,弹翼在飞行速度范围内不会发生颤振.     

压电射流速率传感器在远程火箭侦察弹上的应用研究

首先介绍压电射流速率传感器的工作原理,在远程火箭侦察弹扰动弹道模型的基础上,提出利用压电射流速率传感器进行远程火箭侦察弹简易控制的方法并进行仿真计算,计算结果验证了压电射流速率传感器简易控制系统在远程火箭侦察弹上应用可行性.     

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。     

舰载武器在舰船甲板上的布置研究

初始扰动是影响舰载武器发射精度的主要因素,但无法由试验测得。建立半约束期内火箭弹绕弹轴转动方程组模型,通过有限幅值随机激励仿真,得到了不同位置下舰船摇摆引起的舰载火箭初始扰动可能域。仿真结果表明将发射装置布置于舰船纵轴上能有效减小舰载火箭的初始扰动。因此将反舰导弹、防空导弹等对初始扰动要求高的武器布置于舰船纵轴上,将舰载火箭等对初始扰动要求低的武器布置在舰舯两舷有利于舰船甲板上各武器的统筹布局。