射频仿真系统目标模拟能力拓展方法研究

在射频仿真系统中,射频目标模拟受到目标模拟阵列视场角的限制,引入倾斜惯性坐标系可以改善这一问题。针对射频仿真系统中由于引入倾斜惯性坐标系带来的实际工程问题,通过剖析问题本质,利用坐标变换推导修正算法,最终得出了相应的目标模拟能力拓展方法。仿真结果表明,该方法能够在不改变末制导雷达的目标检测信息的前提下,通过参数优选有效拓展射频目标模拟范围、提高目标模拟精度,并改善三轴飞行转台姿态模拟性能。     

导弹制导控制性能评价试验研究

半实物仿真试验已成为导弹制导控制性能的有效评价方法。针对有关导弹制导控制性能评价的半实物仿真试验，提出了目标跟踪装置在飞行平台上的安装误差对目标跟踪装置空间稳定特性的影响，同时给出了这种情况下的目标跟踪装置数学模型。而且还用简单的制导控制系统模型明确了有关安装误差的模型不确定性与制导精度的关系。     

导弹制导控制性能评价试验研究

半实物仿真试验已成为导弹制导控制性能的有效评价方法，针对有关导弹制导控制性能评价的半实物仿真试验，提出了目标跟踪装置在飞行平台上的安装误差对目标跟踪装置空间稳定特性的影响，同时给出了这种情况下的目标跟踪装置数学模型，而且还用简单的制导控制系统模型明确了有关安装误差的模型不确定性与制导精度的关系。     

导弹制导控制性能的评估方法

以半实物仿真技术为中心探讨了导弹制导控制性能的评价技术与有关试验装置.提出了利用电波型目标仿真装置回避视线角限制的试验方法,并推导了该方法的有效性.     

制导弹药末段目标截获概率研究

针对末制导弹药对地面目标攻击时是否加入中制导环节,研究其末段飞行过程中与目标的几何位置关系,采用快速计算与解析方法分析其打击地面固定目标时导引头对目标的角度截获。通过空中散布椭球和地面散布椭圆的近似计算得到视场角计算公式,进而建立一般的数学模型,并从统计概率角度,得到末制导目标截获概率,根据3σ原则判断是否加入中制导环节。同时研究了零控脱靶量与末制导修正距离,结果表明末制导修正能力满足零控脱靶量。仿真发现导引头开机位置距离目标逐渐变小时,视场角的置信区间先减小、后增大。计算了不同干扰因素对视场角置信区间的影响,结果表明水平风对视场角分布的影响比侧风的影响要大。     

考虑视场角约束下的攻击时间控制制导律

为了实现视场角约束下的攻击时间控制,基于导弹-目标相对运动模型,对考虑视场角约束下的攻击时间控制制导问题开展了研究。建立了以攻击时间误差和前置角收敛到0为准则的攻击时间控制模型。在比例导引法的基础上,采用附加偏置控制项的形式,在考虑视场角约束条件下设计了无奇点的攻击时间控制制导律。该制导律具有一定的最优性,攻击时间误差先于前置角收敛到0,制导加速度指令最终也收敛为0。采用Lyapunov稳定性理论,证明了该攻击时间控制制导律的稳定性。仿真结果表明,该制导律能够有效实现视场角约束下的攻击时间控制。     

带有不同视场约束的多导弹分布式协同制导

针对带有不同视场约束的多导弹,提出一种分布式协同制导策略。各导弹以固定周期与网络中的邻居导弹节点交互剩余距离信息,生成一致性误差。根据导弹视场范围和前置角,采用饱和函数将一致性误差生成协同一致律,以确保相关变量实现状态一致。当导弹相关变量状态一致且接近目标后,各导弹断开通信连接,独立导引至目标。依据反馈线性化、图论和矩阵理论,给出协同制导律成立的充分条件。与传统多导弹协同制导研究相比,所提协同制导律能满足导弹各自不同的视场约束要求,且通信负担较小。仿真结果表明,多导弹协同制导实现了对目标的齐射攻击,飞行过程中各导弹能始终锁定目标。     

航向机动环境中基于陀螺/地磁信息融合的滚转角解算算法

针对传统的制导导弹利用地磁信息精确制导时偏航角变化引起滚转角解算出现较大误差的问题,提出了采用陀螺测量的弹体轴向角速率信息辅助三轴磁传感器信息进行弹体滚转角解算的融合算法,给出了制导导弹自由飞行段和制导飞行段滚转角的解算方法,在高速飞行仿真转台上进行了半物理仿真试验。试验结果表明:在偏航角+60°~-60°大范围偏航变化的情况下,该文所提出的滚转角融合算法的解算精度控制在5°以内,比传统单纯依靠地磁信息进行滚转角解算的精度提高近6倍,为后续制导导弹实现精确打击提供了必要的测试手段。     

导弹制导控制性能的评价方法

以半实物仿真技术为中心探讨了导弹制导控制性能的评价技术与有关试验装置。探讨了利用电波型目标仿真装置回避视线角限的试验方法，并推导了该方法的有效性。     

导弹制导半实物仿真的工程化研究

文中针对导弹制导半实物仿真中出现的诸多不足，从技术和管理两方面提出工程化仿真思想，建立了导弹制导半实物仿真的工程化流程并加以详细研究。这对于仿真向工程化、系统化、规范化方向发展及对导弹制导半实物仿真的实用性和有效性有一定的推动作用。     

半实物仿真红外干扰弹运动特性模拟方法研究

为了满足红外制导武器半实物仿真试验的需求,提出了一种使用红外动态景象模拟器模拟红外干扰弹运动特性的方法,建立了图像坐标系下目标－干扰运动学模型;采用MOS电阻阵列红外动态景象模拟器实现了干扰运动特性的模拟,成功应用于某型红外制导武器半实物仿真试验。     

导弹混合导引规律设计与仿真研究

通过分析导弹的拦截几何和现有控制规律,给出了模糊控制器的设计.将滑模变结构控制与模糊逻辑导引规律有机结合,给出了一种滑模变结构混合模糊逻辑导引规律,通过导弹制导控制半实物系统平台进行仿真,验证了所设计的导引规律的正确性和有效性.     

国外战术导弹半实物仿真试验验证能力发展分析

半实物仿真是战术导弹等先进武器装备在研制试样、性能评估、作战演练中必不可少的主要仿真方法和手段。从多物理场/控制耦合、导航、多模/宽谱段制导、导引头抗干扰、靶场试验等五个方面,介绍了国外战术导弹半实物仿真试验设备、试验技术的具体情况,分析了其半实物仿真验证能力的发展现状及发展趋势,提出了战术导弹半实物仿真应重点关注在复杂战场环境、新型物理效应、多弹协同/多体飞行器协同等方面的能力建设,分析结果可对未来战术导弹半实物仿真能力建设发展具有借鉴意义。     

毫米波交流辐射计半实物仿真系统设计

为尽量减少末敏弹中毫米波被动探测器野外试验的频率,采用室内半实物仿真代替野外试验。根据毫米波被动探测器探测装甲目标的原理与过程,建立了室内半实物仿真系统的数学模型,并与野外探测过程的模型进行了等效处理,研制了一款Ka波段被动探测器半实物仿真系统。通过将半实物仿真结果与高塔实测结果比较,表明了该毫米波辐射计半实物仿真系统和所建立的模型等效关系的正确性,可用于末敏弹研制及量产测试过程中的半实物仿真测试。     

基于三点法拦截几何的导弹滑模制导律设计

针对传统的三点法制导律在六自由度弹道仿真时的应用限制,设计了一种基于三点法弹目拦截几何的滑模制导律。在地面坐标系下利用方向余弦阵,推导出了三维空间中三点法制导律的弹目拦截几何; 将目标机动视为模型扰动量,建立了三点法拦截几何的状态空间方程; 基于滑模控制理论,通过选取合适的滑模面并通过极点配置确定其参数,设计了一种滑模制导律; 依据Lyapunov稳定性理论,对所设计的制导律进行了稳定性证明并进行了数值仿真。仿真结果表明,在导弹整个飞行过程中,坐标原点、导弹和目标始终都在一条直线上,严格符合三点法弹目拦截几何,并且制导指令相对平滑,符合实际需求。     

相对坐标指令形成方案的地空导弹截获概率分析

中远程地空导弹普遍采用捷联惯导+数据链+末制导的复合制导体制,为保证较高的截获概率,中制导多采用相对坐标的指令形成方案;提出了一种截获概率的估算方法;将影响导弹截获概率的因素分解为导弹和目标坐标的测量误差以及导弹天线的空间指向误差,根据相对坐标的指令形成原理,将上述误差合成为目标角度指示误差,并给出截获概率的计算方法;最后通过算例计算分析了采用相对坐标指令形成方案的地空导弹截获概率优于采用绝对坐标指令形成方案的原因.     

枪械瞄准角变化量三维坐标测试方法与仿真

为完成枪械瞄准角变化量测试,提出一种新的高精度枪械瞄准角测试方法。在三维坐标测量机上,选取枪械身管上某一位置作为原点建立坐标系测试瞄准角,解决了传统方法中用平板和调整夹为枪械定位耗时长、精度低的问题。分析了新方法和传统方法的测试原理,经测试误差公式推导发现新方法在理论上累积测试误差更小。通过 SolidWorks 建立枪管仿真模型导入 ANSYS 划分网格后,将实际试验中测试数据的平均值作为载荷施加于仿真模型上,进行仿真分析,确立了在三维坐标测量机中以枪械身管建立坐标系的原点选取。在验证性试验中,拟合实际测试结果数据发现具有很高的一致性。试验结果表明：新方法在枪械瞄准角实际测试中操作方法简单、精度高,满足枪械瞄准角变化量测试要求。     

地空导弹目标截获概率分析

介绍了地空导弹武器系统的作战特点,分析了影响复合制导地空导弹目标截获概率的因素,建立了地空导弹目标截获概率的数学模型。基于该数学模型,进行数字仿真,对比分析了传递对准误差和雷达测角误差对地空导弹目标截获概率的影响。仿真结果表明,中远程地空导弹应特别关注传递对准误差,限制对准失准角。     

比例导引法三维弹道仿真分析

简要介绍了导弹的导引规律.以比例导引法为例,采用预报-校正法给出了比例导引法的差分方程,结合使用M atlab语言,对比例导引法的导弹弹道进行了三维仿真,绘制出舰空导弹的垂直发射弹道,分析了导弹速度、目标速度以及比例导引系数的变化对弹道的影响.