三轴转台工作频带对鱼雷控制系统动态性能的影响

建立了复杂的三轴转台数学模型,明确了三轴转台控制参数与转台频带之间的关系.以MK46鱼雷自振荡系统为例,利用MATLAB/Simulink工具,将所建立的三轴转台数学模型闭入鱼雷滚动通道闭合回路中进行数学仿真,研究三轴转台工作频带对鱼雷控制系统动态性能的影响.仿真结果表明,当三轴转台工作频带小于振荡信号的频率时,振荡周期变宽,幅值增大,甚至影响半实物仿真系统的稳定性,同时工作频带为8Hz的三轴转台对控制系统时间常数大于0.6s的慢变信号没有影响,并经过试验验证.该研究结果对鱼雷控制半实物仿真结果分析、实航数据对比以及研制或购置新一代三轴转台动态技术指标的确立提供了技术依据.     

基于立式转台的导弹控制系统全射向半实物仿真技术研究

转台具有模拟弹体姿态运动的功能,在导弹控制系统半实物仿真试验中转台是不可缺少的部件。按机械结构可将转台分为立式转台和卧式转台,其对应的欧拉角转序不同。弹道导弹通常在发射坐标系下解算,其姿态欧拉角转序一般为“321”,通常采用卧式转台进行半实物仿真,然而卧式转台不能满足全射向发射的仿真需求。为此通过推导“321”和“231”转序姿态角之间的转换关系,采用立式转台实现弹道导弹全射向半实物仿真。并以某导弹控制系统半实物仿真为例验证了该技术的正确性和有效性。实现了立式转台能力拓展。     

捷联三轴角运动仿真转台

三轴角运动仿真转台是战术导弹自动驾驶仪设计时使用的一种重要和关键的仿真设备,以前大多数自动驾驶仪半实物仿真是采用框架结构式三轴转台,三个轴安装在一体,分外框、内框、中框,这种结构的缺点是伺服系统的通频带很难做得高。本文叙述一种捷联结构式三轴角运动仿真转台,按这种结构设计,伺服系统的通频带很容易提高,系统的造价也可以降低,是值中物一种方案。     

被动式半捷联平台的动力学模型及其稳定性分析

在某些高速滚转的制导炮弹中,捷联式惯性测量系统无法同时满足测试精度与量程的要求。被动式半捷联平台可以通过隔离弹体滚转运动有效解决这一问题。通过对弹体及被动式半捷联平台进行力学分析建立了半捷联平台内筒的动力学模型,通过4阶龙格-库塔法对动力学模型进行了数值求解,得出不同弹体俯仰角下平台内筒的滚动角度和角速率值。在三轴高速转台上进行了地面半实物仿真实验,转台实验结果与数值计算结果相符。计算及实验结果表明弹体飞行俯仰角越小,平台内筒的滚动角度和角速率就越小,被动式半捷联平台就越稳定。本研究适用于常规弹药的制导化改造,具有一定的工程应用价值。     

舰艇运动对鱼雷发射入水参数影响

舰艇运动对舰载鱼雷发射有较大影响。为了分析舰载鱼雷发射的入水参数,对舰载鱼雷发射入水参数的影响因素进行了研究,综合考虑了舰摇、舰速、发射管转角及鱼雷发射时舰艇姿态对鱼雷入水参数的影响,建立了鱼雷发射入水参数的数学模型,并分别对舰艇运动发射过程与静水中发射过程进行了仿真计算。仿真结果表明,舰艇运动下的鱼雷发射模型能更真实的反映鱼雷发射情况,为舰载鱼雷发射的研究提供参考。     

制导炸弹半实物仿真系统误差对仿真结果的影响

在制导炸弹半实物仿真试验中经常发现,同一发制导炸弹多次仿真的俯仰角差别较大,同一批次制导炸弹投弹试验的遥测俯仰角与仿真俯仰角差别也较大,但是俯仰角的收敛趋势均一致,实测脱靶量与仿真脱靶量都合格,且具有一致性。为了分析出现上述现象的原因,基于协方差分析描述函数法(CADFT),建立了制导炸弹半实物仿真系统的误差传播理论,计算了仿真姿态角和姿态角速度的误差。分析了仿真姿态角和姿态角速度的误差对仿真结果的影响。结果表明,在仿真系统各种误差中,气动力和气动力矩误差是主要误差,是引起仿真俯仰角差别的重要原因; 姿态角的动态验模方法不适用于制导炸弹仿真模型,而脱靶量的静态验模方法适用于制导炸弹仿真模型。     

攻击型无人机射频半实物仿真中的相似性研究

介绍了某攻击型无人机射频半实物仿真系统,指出了实验室目标阵面视角范围的限制和转台模拟无人机姿态运动存在的问题对仿真的影响,通过引入动参考坐标系以及转台坐标系来描述无人机-目标相对运动,在现有的仿真实验条件下可以复现真实的无人机与目标运动状态.仿真试验结果与飞行试验对比证明,该方法是有效的.     

某空投鱼雷浅水控制方案的半实物仿真

本文介绍在以 VAXlab计算机为主机的小型通用动力学半实物仿真系统上对某空投鱼雷的运动进行的半实物仿真。给出了半实物仿真系统的基本组成和工作原理 ,讨论了空投鱼雷运动的仿真模型。结果表明 ,该仿真系统结构合理 ,精度高 ,可靠性好 ,所采用的浅水控制方案可使空投鱼雷满足近海防御的使用要求 ,达到了预期的目的     

制导武器半实物仿真导引头误差分析研究

开展制导武器半实物仿真试验时应保证仿真环境与真实作战环境的一致性,消除各种误差对仿真系统带来的影响。针对导引头安装在五轴转台过程中产生的位置误差影响半实物仿真可信度的问题,提出了一种导引头跟随试验方法进行误差辨识,利用试验结果建立了误差参数超定线性方程组,基于最小二乘法原则采用加权修正法和变尺度法实现了误差标定和误差校正,通过校正前后的试验对比结果验证了校正算法有效性。结果表明,校正算法满足半实物仿真要求,提高了半实物仿真可信度。     

基于五轴转台红外目标/干扰模拟器的实施方案

基于五轴转台的红外制导武器半实物仿真系统,以目标 /干扰环境成像质量好、光能利用率高、目标视线误差小为特色,是红外半实物仿真领域的佳作。而基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的轻质量和抗震动、抗冲击性能,是其中的关键。本文介绍了基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的实施方案, 系统设计过程中为减轻其质量采取的一系列重要的措施,以及系统误差源的分析和误差的分配原则。     

三轴飞行转台最大角运动量的一种工程估算方法

本文分析了三轴飞行转台在半实物模拟技术中的作用,详细地在弹体与三轴转台之间角速度和角加速度的变换关系的基础上,提出了估算三轴转台三环最大角运动量的计算公式。     

五轴仿真转台电控系统设计

作为制导武器半实物仿真的关键试验设备,五轴仿真转台的研制具有非常重要作用。概述了五轴仿真转台电气及结构总体构成,给出了电气系统的硬件及软件设计,详细介绍了转台的基于Windows+RTX实时内核的控制系统设计,介绍了控制系统原理和控制策略。     

信息动态

作为制导武器半实物仿真的关键试验设备,五轴仿真转台的研制具有非常重要作用.概述了五轴仿真转台电气及结构总体构成,给出了电气系统的硬件及软件设计,详细介绍了转台的基于Windows+ RTX实时内核的控制系统设计,介绍了控制系统原理和控制策略.     

基于非正交磁传感器组合的旋转弹体横滚角测试

针对微惯性传感器测量误差随时间严重发散且量程不能满足旋转弹体横滚角测量的要求,采用磁传感器组合对旋转弹体的横滚角测量及工程可实现性进行了研究。对于不同角度、位置安装的磁传感器,给出了其敏感轴上的数学表达式,并且利用两个非正交安装的磁传感器输出的极值之比与俯仰角呈固定关系进行姿态角求解。分析了产生奇异的条件和使用磁传感器进行横滚角测量的可行性,并对传感器布阵方案及解算方法进行了半实物实验。实验结果表明,俯仰角和横滚角的解算误差基本控制在1°以内,此测量方案适用于偏航角变化不大的旋转弹体。     

半实物仿真系统转台初值及驱动方程奇异性研究

对半实物仿真系统转台初值和驱动方程的奇异性问题进行了研究。通过分析初值算法产生奇异的原因,推导了全角度条件下转台初值算法;采用双欧拉法推导了转台的驱动方程,解决了驱动方程的奇异性问题,实现了任意姿态角的连续解算;在此基础上对解决奇异性的方法在半实物仿真试验中的应用进行了探讨。     

一种无主惯导参数注入的姿态角在线修正算法

现役轻型鱼雷敏感元件多采用框架式陀螺,而从框架式陀螺到捷联惯性技术的更新换代,给在役鱼雷发射平台武器发控系统接口带来一系列问题。基于此,研究了一种姿态在线修正算法,该算法射前无需发射平台注入导航参数信息,射后根据加速度计提取姿态角,于鱼雷定常运动段对航姿误差进行在线修正,以达到稳定控制的目的,并能够保持原有发射平台武器发控系统接口不变。仿真结果表明,该算法极大地缩短了鱼雷在发射载体平台上的准备时间,保证了轻型鱼雷在航行过程中的姿态稳定控制要求。     

激光干涉系统在飞行模拟转台校准中的应用

电液伺服飞行模拟转台为复杂的、大型的专用仿真设备,在半实物仿真实验系统中,为飞行器提供角姿态运动。在频繁、长时间使用的情况下,其技术状态可能产生变化,所以就需要对飞行模拟转台的性能指标进行校准。由于飞行模拟转台工作环境的特殊性,需要研发一种新的能够应用于转台的校准方法。本文建立一种新型的激光干涉测量系统,给出了该系统的组成和原理,分析了测量过程中的误差来源和影响,说明了其在飞行模拟转台校准方面的应用。     

UUV自航发射鱼雷过程仿真

无人水下航行器(UUV)外挂鱼雷具有重要的战术价值.由于UUV体积小、质量轻,自航发射鱼雷时运动状态会发生改变.为了定量分析这种变化以验证发射的可靠性,建立了UUV自航发射鱼雷的运动模型,根据此模型利用FLUENT对发射过程进行了仿真.仿真结果表明,UUV发射鱼雷时运动状态会发生一定的变化,但采用自航发射仍然具有可行性.同时得出鱼雷脱离发射导轨时的运动参数,为精确计算鱼雷的外弹道提供了依据.     

3D视景在鱼雷制导系统半实物仿真中的实现

利用建模工具Mu ltiGen Creator和Vega建立了鱼雷全弹道仿真中所需的鱼雷、水面舰艇、潜艇和干扰器等各类3D模型,以及海洋、战场武器实体尾流和爆炸等仿真战场环境,形成真实感较强的3D视景仿真环境,并解决了3D视景与分布式制导仿真系统间的接口技术,实现了鱼雷从发射到命中目标全过程的3D图像及相关数据显示,该系统已成功应用于鱼雷制导系统半实物仿真试验。     

具有角加速度计实物参与的半实物仿真试验方法

介绍了某飞行器角加速度计的半实物仿真，叙述了转台频带的选择以及转台初始角度和角速度的处理方法，总结了某飞行器角加速度计半实物仿真的经验。