基于虚拟现实的防空导弹杀伤效果仿真

为真实再现防空导弹遭遇目标时的情景,模拟引信起爆战斗部及其配合情况,表现导弹战斗部破片对目标的覆盖程度,显示破片命中目标的位置和毁伤情况,统计命中目标的破片数,在建立弹目运动、引战配合、目标易损性、破片弹道飞散、命中目标的破片数目等数学模型的基础上,应用场景生成、实体模型建立、环境集成、碰撞检测等技术,创建出接近真实试验环境的三维虚拟世界,实现了导弹对目标杀伤效果的虚拟仿真,从而改进了导弹试验结果分析和评定方法,提高了工作效率.     

用于防空作战仿真的防空导弹毁伤模型研究

在防空作战仿真系统中,防空导弹对空袭目标的毁伤模型能够提供敌方空袭兵器的损伤程度,并为防空系统的指挥决策提供信息,是一个不可或缺的重要模型.根据防空导弹对空中目标的毁伤原理,以采用近炸引信和破片杀伤式战斗部的典型防空导弹为研究对象.建立了包括制导精度模型、目标易损性模型、引战配合模型以及目标坐标毁伤模型在内的防空导弹对空中目标的毁伤模型.根据普通破片式战斗部和聚焦破片式战斗部毁伤机理的不同特点,建模时相应选取了要害舱段模型和等效直杆模型.仿真应用表明,满足防空作战仿真的需要,可操作性强,能够反映防空导弹的真实作战效能.     

某型防空导弹杀伤标准的判定与仿真研究

针对防空导弹广泛采用具有狭窄空心锥破片飞散区战斗部杀伤目标要害部位之特点,对某型号防空导弹战斗部打击F-16轻型战斗机发动机舱段的破片有效性进行判断,建立了破片覆盖目标面积、破片密度、命中目标的破片数计算模型,分析了破片对目标的主要杀伤作用是击穿效应,由概率论得出一定杀伤概率下对目标舱段杀伤的破片数。应用Matlab／Simulink仿真工具,得出杀伤标准数据,并对某型防空导弹的杀伤概率进行了分析。     

基于引信多维信息的防空导弹引战配合规律设计及仿真

防空导弹引战配合延迟时间设计直接影响导弹对典型目标的毁伤性能。传统防空导弹引战配合延迟时间一般仅与弹目相对速度、目标尺寸等参数相关,对不同交会条件及脱靶条件下的适应性较差,部分条件下会出现引战配合失配问题。本文提出了一种基于引信多维测量信息的最优引战配合规律仿真模型,基于该模型对全空域复杂交会条件弹道进行最优引战配合仿真,得到典型条件下的最优引战延时样本数据集。利用遗传算法和神经网络算法对最优引战延时模型进行学习,从而得到能够适应全空域复杂交会条件的引战配合规律,该方法极大程度地改善了传统设计方法的局限性,降低了引战配合失配的可能。     

基于蒙特卡洛法的战斗部破片毁伤仿真

建立了战斗部破片对目标关键部件的毁伤计算的蒙特卡洛仿真模型, 将破片的毁伤能力指标加以量化. 以防空导弹打击空中目标为例, 验证了方法的有效性, 可为导弹武器打击目标的毁伤效果计算提供决策依据.     

多源信息融合的引制一体化技术研究

制导引信一体化技术是引信技术的一个新发展方向,为了提高对空中机动辐射源目标的毁伤效果,采用末段制导与引战配合一体化技术,充分利用导引头、惯导和引信本身提供的导弹与目标信息,在末端制导过程中根据目标与导弹的相对运动信息进行实时弹目交会情况预测,结合给定的目标几何特征信息,实现了最佳起爆时机、起爆方向、目标杀伤概率等系统建模,最后通过仿真计算并验证了起爆控制算法的有效性,可进一步提高防空导弹引战配合效率和武器系统的作战效能,具有重要的军事应用价值.     

预制破片战斗部爆炸冲击波仿真分析

预制破片战斗部是导弹中较常用的战斗部之一。研究其爆炸冲击波的特性,可为破片战斗部的设计与毁伤效应研究提供参考。鉴于目前还很难给出多层预制破片战斗部爆炸波的精确解析表达式或经验公式,本文运用动力有限元分析软件LS-DYNA,仿真模拟了一层和两层预制破片战斗部爆炸波的超压与比冲量。仿真模拟分析表明,一层预制破片战斗部仿真模拟结果与经验公式能够较好吻合;而两层预制破片战斗部的仿真模拟结果在适当修正经验公式后,两者才能够较好吻合。     

地空导弹装备战损仿真系统研究

为深入开展地空导弹装备战损研究工作,针对地空导弹装备战损数据匮乏,制约其开展战损抢修相关研究的现实问题,综合各类研究成果,构建了地空导弹装备战损仿真体系结构,设计开发了仿真系统.以破片毁伤为例,研究了装备几何模型描述方法、空地导弹战斗部起爆规律、战斗部破片仿真方法及地空导弹装备遭受破片毁伤的仿真方法,确定了仿真流程,给出了仿真数据,验证了仿真方法的有效性及仿真系统的实用性.     

目标特性在导弹引战配合仿真中的应用

目标特性在导弹引战配合仿真研究中占据十分重要的地位.对目标的运动、几何、散射、结构和易损等特性在仿真系统中的应用进行了全面系统的研究,建立了目标特性的几何与数学模型.介绍了目标运动特性在坐标转换矩阵和引信最佳延迟时间设计中的应用;目标几何与散射特性在目标探测和识别中的应用;以及目标结构和易损特性在目标毁伤评估中的应用等.通过仿真实例,说明了目标特性在导弹引战配合仿真中的具体应用情况.对于建立类似的弹目交会仿真系统具有一定的借鉴意义.     

基于Vega的破片式战斗部导弹威力场视景仿真

为了解决导弹对目标毁伤过程的可视化问题,提出了使用视景仿真的方法研究导弹威力场.分析了破片式战斗部导弹威力场的两个重要因素"破片"和"冲击波"的威力场模型,在此基础上,结合可视化和计算机仿真技术,对导弹威力场的作用过程进行逼真的视景仿真,实现了导弹攻击战斗机的弹目交会过程的仿真演示.所建模型逼真程度高,特效设计形象逼真,仿真结果为导弹的毁伤评估提供了参考.     

引信软件安全性和可靠性仿真测试系统研究

引信作为弹药战斗部的起爆控制系统,它的安全性和可靠性对战斗部效能的发挥和人机安全性起着至关重要的作用。文章通过对引信软件安全性和可靠性测试的分析,利用虚拟仪器软件开发平台LabVIEW,设计出了一套仿真测试系统,较好地测试了引信软件的性能。     

高速自锐侵彻战斗部引信动力学响应与磁场特征研究

在当今军事技术的快速发展中,高速自锐侵彻战斗部在毁伤深埋高价值硬目标与多层建筑时,具有巨大的战略价值。本文通过建立动力学响应和磁场分析模型,深入研究自锐战斗部侵彻6m C40混凝土靶板和多层钢筋混凝土靶板时引信的力学与磁场响应特性,为提高侵彻自锐战斗部毁伤精度提供支撑。在引信动力学响应的研究中,战斗部侵彻混凝土靶板历程,侵蚀后的靶板呈现出漏斗形状,随着战斗部侵彻的深入,应力波的稀疏效应逐渐减弱,战斗部的速度线性衰减,并在最终进入稳定侵彻模式的过程中,速度下降约52%。由于应力波在战斗部内部的传递与叠加导致引信位置检测的过载信号较为震荡。在引信磁场分析的研究中,地磁倾角为90°、地磁偏角为0°（即地磁场垂直于靶板中心线）时,X、Y轴磁通密度幅值小、信号无规律、穿层特征不明显;Z轴磁通密度幅值大、信号规则、穿层特征明显。地磁场强度越大,钢筋半径越大,地磁倾角越大,侵彻靶板层信号特征越明显。而Z轴磁通密度不受地磁偏角影响。     

激光引信系统全数字仿真技术研究

该文介绍了激光引信系统全数字仿真的基本方法及系统的主要组成,详细探讨了仿真系统中目标模型、激光反射模型、引信模型等关键环节的建模方法,并基于可视化和OPENGL技术,建立了一套实用的针对激光引信的通用全数字仿真系统,用于各种激光引信的目标探测、启动点分析、引战配合效果评估等。该系统采用平面面元拟合目标三维表面,并以表面材料BRDF与目标LRCS的关系作为激光反射特性计算的基础,通过面元合成计算近场复杂目标的激光反射功率,具有计算过程简单、仿真精度高的特点,更适合于工程的应用。     

硬目标侵彻引信半实物仿真关键技术研究

针对硬目标侵彻引信实际应用环境的复杂性及多变性的问题,很难通过单一实弹打靶试验来对其进行综合性能进行评估.因此,提出了利用仿真计算机对硬目标侵彻引信进行半实物仿真的方法.首先介绍了构建半实物仿真系统的现实意义,探讨了仿真系统的组成和工作原理,对仿真系统中的关键技术进行了分析.一是采用量纲分析的方法对影响侵彻过载的主要因素进行了分析,得出了与侵彻过载相关的表达式;二是利用实测过载曲线,结合ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,采用参数校正的方法对仿真模型进行校正,调整和优化计算模型的有关参数,最终得到与试验相吻合的仿真结果.     

基于小波分解的无线电引信目标识别

多普勒无线电引信目标识别的传统的方法是利用多普勒信号的幅值和增幅速率等特征进行目标信号识别.为使无线电引信在强背景噪声干扰的情况下能够正确地识别目标,就需要采取有效的信号处理方法识别目标.文中根据无线电引信回波多普勒信号功率主要集中在低频部分的特点,对淹没在噪声中的无线电引信回波信号进行小波分解,提取在不同频带内信号能量作为特征,用Fisher判别方法对目标进行检测.针对不同信噪比,对某典型无线电引信回波信号进行定量研究,从仿真结果可以得出该文方法能处理信号的信噪比达-7dB,表明该方法是有效的.     

用MAX7000A实现多普勒信号数字信号处理的分析与线路设计

本文以连续波多普勒无线电引信为研究背景,建立目标信号数学模型,针对目前炸高控制方法及存在问题,提出了一种新的多普勒脉宽技术测高方法,在此基础上增加一个近表面炸的性能。并介绍了采用可编程逻辑器件实现的方法以及计算机仿真。实践证明,对Ｄｏｐｐｌｅｒ信号的数字信息处理,用一片ＣＰＬＤ实现,提高引信信号处理的速度,并极大提高了系统的可靠性。     

激光引信目标模拟系统的设计研究

文章介绍了一种通用的激光引信目标模拟器,可用于多种型号引信产品的内、外场测试,对系统的组成、工作原理及组件性能进行了比较详细的分析,并根据不同的弹目交会状态,提出了目标建模的依据和目标模拟的软件实现。     

战斗部破片速度测量方法综述

介绍了目前破片速度测量方法的发展及主要技术手段,包括两大类:一类是接触式测量,如网靶、铝箔靶等;一类是非接触式测量,如线圈靶、天幕靶、光幕靶、高速摄影法,并对各技术手段的优缺点进行了对比分析,重点探讨了战斗部破片速度测量方法存在的问题,最后对战斗部破片速度测量方法的发展方向进行了展望。