末段修正迫弹主要参数确定方法研究

通过建立末段修正迫弹在俯仰平面的简化弹道模型．对末段修正迫弹主要参数的确定方法进行了研究，分别对脉冲力值、修正阈值和脉冲发动机个数对脱靶量的影响进行了仿真计算和分析，研究成果可为末段修正迫弹总体方案设计提供重要的参考依据。     

弾道修正弹六自由度弹道仿真研究

对弹道修正弹武器系统组成和工作原理进行了研究，建立了脉冲作用力及力矩模型、分析了弹道修正使用的追踪制导律，提出了建立其六自由度弹道模型的方法，利用弹道修正弹六自由度弹道仿真程序对末段修正典型弹道、探测器光轴运动轨迹以及脉冲作用点对脱靶量的影响等进行了仿真，计算结果表明在弹体质心附近使用直接脉冲控制力对末段弹道进行修正可以达到较好效果，采用速度追踪方式能够得到较小的脱靶量。     

末段修正迫弹脉冲发动机控制策略

针对迫弹的末段弹道修正问题,建立了脉冲控制的六自由度弹道模型,提出了一种基于实时弹目偏差量的控制策略,仿真研究了该控制策略对修正能力、飞行稳定性的影响规律等问题.结果表明:该控制策略能有效地修正弹道,缩小弹目偏差.该研究对脉冲发动机在末段修正迫弹上的工程应用有一定的参考.     

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。     

弹道修正弹末段脉冲推力控制研究

研究了弹道修正弹末段脉冲推力控制的应用.通过对弹上脉冲推力控制器布置、激光探测器工作过程和弹丸受力情况的分析,建立了俯仰平面内弹道修正弹末段脉冲推力控制的弹道模型,研究了脉冲推力的射程修正能力及非质心脉冲推力对弹体姿态的影响.仿真结果表明,在非质心脉冲推力作用情况下,由于弹体自身阻尼小,脉冲控制力矩使弹体摆动的角度大、过渡过程时间长,很难采用闭环控制的弹体追踪制导律.     

基于成像点轨迹的末段修正弹控制策略

针对激光半主动末段修正弹的控制策略问题,提出了根据激光探测器上目标成像点运动轨迹确定控制策略的方法。根据实时测量的弹体滚转角,建立了弹体滚转解耦模型;分析了弹体滚转解耦后的目标成像点轨迹,得到脉冲发动机启控时机和点火相位角;通过六自由度弹道仿真,研究了某型末段修正弹在该控制策略下的修正效果。结果表明,采用文中修正策略后,脱靶量显著减小,圆概率误差从48.1m减小到14.6m,且对弹道偏差的侧向修正效果比纵向修正效果更好,对脉冲控制末修弹药的脉冲参数优化和导引律设计具有参考价值。     

基于末段修正迫弹命中概率的射角优化

为提高激光半主动末段修正迫弹的命中概率,提出了优化发射角的方案。建立了激光导引头目标捕获概率模型和命中概率模型,以发射角为优化变量,以命中概率和平均落点偏差为目标函数,采用功效系数法求出最优射角。通过蒙特卡洛法进行模拟打靶和仿真计算,将优化前后的结果进行对比。分析结果表明,优化射角的方案可使末修迫弹命中概率提高10%以上,对激光半主动末段修正弹的射表编制具有重要意义。     

弹道修正弹追踪制导律研究

文中对速度追踪制导律和弹体追踪制导律的工作原理进行了研究,利用六自由度弹道仿真程序对弹道修正弹两种追踪方式下的末段修正弹道和脱靶量进行了对比计算,研究了两种追踪方式下激光探测器光轴的轨迹及激光探测器空间视场在地面投影区域的变化;弹体追踪方式命中精度虽然较低,但由于工程实现简单、成本低,仍有其工程使用价值.     

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。     

光电瞄具提前量解算的仿真检测模型

光电瞄具提前量是指武器命中运动目标情况下,在俯仰和方位上赋予武器命中点相对于目标现在点的提前值。瞄具提前量直接决定着武器的命中精度。介绍了校验光电瞄具提前量算法的检测模型。利用建立的仿真坐标系,推导出目标航迹的参数方程;针对典型航迹,采用多项式拟合给出合理航迹点;根据所测量的方位角、俯仰角和斜距离等坐标参数和射表,用抛物线插值法推导了俯仰和方位提前量的仿真检测模型。实验证明,用该仿真模型检测光电瞄具提前量精度的方法正确可靠,为瞄具提前量的检测提供了一种新方法。     

舰艇姿态对作战系统动态对准精度的影响分析

为提高舰艇作战系统动态对准精度,笔者以舰载三坐标雷达为例,研究了舰艇姿态对作战系统动态对准精度的影响。建立了作战系统对准的坐标系,推导了其中主要的坐标转换,计算了舰艇姿态引起的传感器测量误差,分析了舰艇摇摆对动态对准精度的影响,并进行仿真实验。仿真结果表明：舰艇艏摇角造成了传感器测量的方位角误差,舰艇的纵摇角、横摇角造成了传感器测量的方位角和俯仰角误差,但舰艇姿态对传感器的距离测量影响较小。需要在后续的动态对准数据处理过程中对误差进行修正,从而满足舰艇作战系统动态对准的要求。     

新型光学检测靶标静态指向误差修正

为检验新研制的光学检测靶标空间静态指向精度是否满足±5′设计指标要求,分析了引起指向误差的各项误差源,利用齐次坐标变换法建立了检测靶标机构的指向误差模型。通过高精度Leica全站仪标定出检测靶标的方位角误差和俯仰角误差,进一步合成检测靶标指向误差。结果显示：在标定域内最大空间静态指向误差θ_max=275″、均值θ=165.9″,均方根值σ_θ=71.5″,满足设计指标但富余量较小。为进一步提升检测靶标指向精度,利用误差模型及标定出的数据样本,采用最小二乘法曲面拟合出误差模型中的各系数,并作为方位角误差与俯仰角误差修正模型。指向误差经模型修正后,检测靶标机构在标定点和特定轨道处的总指向误差均值分别为21.1″和20.9″、均方根值分别为10.6″和7.2″,表明经误差修正后,可很大程度上减小检测靶标的空间静态指向误差。     

方位俯仰跟踪框架下的角偏差无奇点修正方法

分析回顾了雷达工程中,当前通用的方位俯仰极坐标框架下,无线电雷达跟踪测量系统角偏差正割补偿修正方法的由来及其局限性;提出了跟踪指向坐标系的定义。利用坐标转换原理给出了一种简便易行的偏差无奇点精确修正推导新方法,并证明了新方法与通用的基于立体几何推理方法的等价性,同时分析了新方法在雷达轴系偏差修正中的典型应用及其对系统跟踪测量精度的影响。对于89°仰角、方位俯仰角偏差均为3 mrad的情形,正割补偿修正法指向计算存在6 759.2″ 的方位角误差和63.5″的俯仰误差。新的推理方法有利于极坐标框架下的空间目标高精度跟踪与测量,尤其是高仰角过顶跟踪性能、指向精度和跟踪数据利用率的提高。     

CCD与磁-陀螺系统组合测量弹目相对方位的方法

弹目相对方位是弹丸修正所需的重要参数.提出了一种利用由磁-陀螺姿态测量系统和CCD组成的低成本测量系统测量弹目相对方位的方法,给出了利用地磁矢量、陀螺和CCD测量结果进行弹目相对方位解算的数学模型,进行了仿真试验.试验结果表明,该方法在一定条件下测量弹目相对方位能达到较高的精度,即弹目相对转角不超过5°.     

旋转稳定二维修正弹鸭舵法向力计算模型研究

为了研究修正组件滚转条件下二维修正弹鸭舵的法向气动力非线性规律,建立了鸭舵坐标系,考虑弹丸攻角、舵偏角、弹丸运动和迎风区与背风区等影响因素,采用多元泰勒展开理论,建立了动态鸭舵法向力计算模型; 采用数值计算分析了不同攻角、舵偏角组合的鸭舵法向力特性,得到了不同舵偏角下鸭舵法向力随攻角的变化规律,分析了滚转条件下舵偏角和攻角对4个鸭舵法向力系数的影响规律。结果表明:鸭舵法向力计算模型的计算结果与数值计算结果吻合较好,该模型为二维修正弹的气动力计算提供了参考。     

捷联激光探测器组合GPS测量弹丸滚转角方法

针对激光半主动末段修正弹滚转角解算的问题,提出利用捷联激光探测器与弹载GPS组件的测量信息求解弹丸滚转角的方法。以理论计算得到的非滚转成像面上的目标成像点作为空中姿态对准的基准,结合激光探测器成像面上目标实际成像点,推导得到弹丸滚转角计算公式。利用蒙特卡洛模拟法仿真计算,分析弹丸在不同发射角下弹丸位置误差、速度误差和激光探测器测量误差对弹丸滚转角解算精度的影响。仿真结果表明：该方法对滚转角解算误差最大不超过4°;3种误差中,激光探测器测量误差对滚转角解算精度的影响最大。该方法满足精度和实时性要求,适用于低速滚转的激光半主动末段修正弹。     

简易火控射击修正方式的对比

为寻求一种更适合简易火控系统的射击修正方式,对基于等高角修正和等高程修正2种方式进行对比分析.分析等高程修正和等高角修正模型的工作原理,对2种模型在不同应用地形下分4种情况进行对比,并提出了后续的改进设想.结果表明:在半直瞄射击方式下等高角修正的修正效果更好;在增加激光直瞄镜纵向分划后,能进一步提高逼近目标的速度,适应不同的地形条件.     

基于坐标转换的炮兵观测器材倾斜修正模型

针对传统炮兵观测器材调平过程中存在的诸多不足,提出一种基于三维直角坐标转换的可对炮兵观测器材因倾斜造成的测量误差进行修正的模型。根据方向盘结构和瞄准点法赋予基准射向的特点确定合适的角度测量参数,建立器材坐标系和大地坐标系,再进行坐标转换,得出倾斜修正模型。分别用MATLAB和Keil C51编写了倾斜修正程序,通过算例将程序计算结果和Solidworks模型测量结果进行比较,验证了模型的正确性和实用性。