激光制导炸弹弹道分析与仿真

文中通过介绍激光制导炸弹的组成、工作原理,并分别建立运动学和动力学方程,对其弹道进行分析和求出相应的解,同时对激光制导炸弹在不同投放条件下进行仿真,得出俯冲角所对应的速度、时间、高度、射程等数据,得出相应的结论,使得能够较准确对其弹道进行计算,为提高激光制导炸弹作战效能提供依据.     

激光制导炸弹投弹区及投弹篮框的计算分析

建立了激光制导炸弹运动数学模型，结合选定的导引规律形成了控制信号，通过全弹道数字仿真对激光制导炸弹投弹区及投弹篮框进行了计算分析。     

基于大气能见度的激光制导炸弹武器系统作战使用性能研究

以量化的大气能见度来衡量不同的气象条件,研究不同能见度对激光制导炸弹武器系统作战使用性能的影响。首先,分析大气能见度对机载光电吊舱、制导炸弹导引头的作用距离的影响机理,建立仿真计算模型。其次,建立激光制导炸弹投放仿真模型。最后,结合制导炸弹弹道仿真模型,综合仿真分析大气能见度对激光制导武器系统作战使用的影响。     

激光制导炸弹导引规律研究及有效投弹区的计算

对采用风标式导引头的激光制导制炸弹导引规律进行了研究，给出了俯仰，偏航，滚动三个通道的控制信号，并根据全弹道仿真结果及落点精度要求，计算了激光制导炸弹的有效投弹区。     

基于SIMULINK的激光制导炸弹弹道仿真实现

以某型激光制导航空炸弹为例,建立了该型炸弹的导引头模型、控制系统模型和六自由度空间运动模型.在MATLAB 环境中,通过使用SIMULINK工具箱,对该型炸弹进行了弹道仿真研究.实践表明,利用SIMULINK的方框图结合MATLAB中的M函数,可以很方便的搭建该型炸弹的数字仿真平台.仿真结果为后续的半实物仿真提供了参照.     

激光制导炸弹火控系统误差及射表修正研究

分析了直瞄攻击方式下载机投放激光制导炸弹的三种常用引导方式(雷达、平显和瞄准吊舱)的对地定位误差并建立了简化误差模型;研究了火控系统定位误差对激光制导炸弹捕获概率的影响;提出了一种可有效修正该影响的激光制导炸弹射表修正的方法.仿真结果表明该方法简单可靠、工程应用性强,可显著提高现有引导方式下激光制导炸弹对目标的捕获概率.     

激光制导武器高重频干扰技术仿真研究

为研究激光高重频干扰对激光制导武器的干扰效果,研制了高重频干扰下的激光制导武器弹道仿真系统.以比例制导的激光制导炸弹为研究对象,比较了干扰前后炸弹的制导电压、制导误差角、航向角和弹道,给出了干扰后弹着点的分布.研究认为激光高重频干扰使激光制导武器在不断的航向调整中水平速度下降,飞行时间缩短,导致激光制导武器飞行距离不能达到攻击目标所需的距离,是一种有效的对抗激光制导武器的手段.     

基于遗传规划的激光制导炸弹弹道拟合

针对传统激光制导炸弹弹道拟合方法计算复杂而拟合精度低的缺陷和不足,提出基于遗传规划的激光制导炸弹弹道拟合方法。首先建立激光制导炸弹六自由度模型,求解多组弹道数据。然后采用最大最小值方法将弹道数据归一化,并建立合理的适应度评价函数、函数集和终止符集。最后运用遗传规划算法对弹道数据进行仿真拟合。结果表明,该方法的计算复杂度低且拟合精度高,符合实际工程需求。     

某精确制导炸弹投放域仿真分析

文中在建立某型精确制导炸弹六自由度空间运动微分方程组和控制系统数字模型的基础上．通过数字仿真．得到该型炸弹铅垂和水平面内的投放域．最后分析了影响投放域的各因素。     

基于复合制导律的"惯性/卫星"制导炸弹投放域计算

根据“惯性／卫星”制导炸弹的工作特点，提出了基于虚拟导引头算法的复合制导律．以某型“惯性／卫星”制导炸弹为例，对六自由度空间运动方程作了合理的简化，推导了计算制导炸弹投放域的简化计算模型．仿真计算了水平投放时的投放域，分析了影响投放域的因素．仿真结果表明，该制导方案下制导炸弹具备一定离轴发射的能力，为“惯性／卫星”制导炸弹设计和改进提供了参考．     

红外成像制导炸弹捕捉目标各种因素的影响分析

为了研究各种因素对新型增程式红外成像滑翔制导炸弹的导引头捕捉到目标概率的影响,以某炸弹在某高度下照射目标水平面所覆盖的面积为基础,研究了不同情况下覆盖面和目标机动之间的关系,并以某一情况为例对捕捉概率进行了计算。为了进一步研究炸弹飞行高度、飞行时间、弹道倾角和目标运动速度对捕捉概率的影响,通过固定其他参数改变某一参数研究了不同情况下的捕捉概率,并对计算结果进行了分析,为新型滑翔制导炸弹的设计和运用提供了一定的参考价值。     

激光制导炸弹脱靶量计算方法

通过建立靶心坐标系与测试坐标系之间的转换矩阵，得出激光制导炸弹脱靶量矢量的计算方法；利用约束条件下的最小二乘回归方法得到激光制导炸弹在落点附近弹道诸元的精确估计。解决了激光制导炸弹飞行试验中脱靶量测试与计算的难题。     

制导炸弹大落角攻击弹道度研究

针对制导炸弹垂直打击的要求,设计了两种可实现大落角攻击的制导方案;通过对采用带重力补偿比例导引及带重力补偿弹道成型制导律的两种制导方案进行仿真研究,检验两种制导方案的垂直打击制导效果;仿真结果表明:当制导炸弹攻击静止目标时,采用带重力补偿弹道成型制导律可实现对目标垂直打击,满足落角要求。     

简易制导炸弹坐标转换的误差分析与修正

基于某简易制导炸弹工程的研制背景,以制导炸弹为研究对象,研究了制导炸弹在飞行过程中不同坐标系间的转换关系,分析了不同类型误差对坐标转换精度的影响,提出了一种基予目标点跟踪的坐标转换方法,该方法可对转换误差进行相应的修正,提高坐标转换的精度。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性。     

某可编程电子时间引信弹毁伤概率计算

文中建立了可编程电子引信时间弹对空中目标毁伤概率的计算模型,采用数学建模方法计算出可编程电子引信时间弹对ARM导弹的毁伤概率,分析了影响毁伤概率的主要因素,为后期可编程电子时间引信弹设计提供理论支持和技术储备。计算结果表明:正面攻击时的毁伤概率大于侧面攻击时的毁伤概率,而毁伤概率与航程存在一最优组合。因此,弹目相对速度比攻击方位对条件毁伤概率影响更大,当射程在1～2km时,可对ARM导弹达到0.4以上的毁伤概率。     

初始分离条件对航弹与载机分离安全性影响的数值模拟研究

为研究投放条件对航弹与载机分离安全性的影响,采用非定常计算流体力学数值模拟方法和动网格技术,同时耦合求解六自由度弹道方程,对航弹与载机的分离过程进行模拟。给出载机在不同飞行马赫数、攻角、侧滑角、飞行高度及航弹在不同初始下抛速度、角速度条件下,航弹从载机投放后的分离轨迹和姿态变化规律,研究了这些因素对分离安全性的影响。研究结果表明：初始分离过程中载机对航弹有很强的气动干扰,对航弹的气动特性、分离轨迹及弹体姿态影响很大;随着分离马赫数、投放攻角增大,载机对航弹的气动干扰增强,航弹的分离安全性变差;对于挂载于左侧机翼下的航弹,一定的负向侧滑角有利于弹体与载机安全分离;飞行高度越高,越有利于航弹与载机安全分离;一定的初始下抛速度和适当的下抛初始角速度有利于安全分离。     

小直径制导炸弹翼片的流固耦合仿真分析

为研究小型制导炸弹的翼片变形对气动特性的影响,采用双向流固耦合方法计算一种三弹翼气动布局的制导炸弹在柔性翼时的气动参数及气动变形,利用 FLUENT 计算其在刚性翼时的气动参数。仿真结果表明：2种翼片的制导炸弹升力系数、阻力系数及升阻比随攻角和速度变化的趋势相同;柔性翼的制导炸弹升力系数与升阻比都大于刚性翼,阻力系数小于刚性翼,最大变形量与攻角成线性关系。采用柔性翼的制导炸弹气动特性优于刚性翼。     

某型红外干扰弹运动特性研究

在点目标跟踪阶段．识别红外干扰弹的运动特性是红外空空导弹实现抗干扰的一种必要手段，分析了某型红外干扰弹的运动规律，并仿真了红外干扰弹的运动特性。     

基于高斯扩散模型的催泪弹气溶胶烟雾非致命效能仿真

催泪弹是一种非致命防暴弹。为研究其非致命效能大小,以武警RS97-2型催泪弹为研究对象,应用高斯扩散模型研究了催泪弹气溶胶烟雾的扩散过程。分析了烟雾扩散时西埃斯(CS)催泪剂浓度和烟雾半径的变化规律。用Matlab软件编制的程序进行了仿真计算,得出以催泪弹气溶胶烟雾扩散的有效作用区域作为其非致命效能大小的衡量指标。结果表明,在风速为2m·s~(-1)时,一枚催泪剂装药为20g催泪弹的气溶胶烟雾有效作用区域可达453.7m~2。     

变后掠翼航弹滑翔弹道优化设计

为增强变后掠翼航弹的滑翔能力,研究了一种变后掠翼航弹的滑翔弹道优化设计问题.分析了变后掠翼航弹的气动特性,将弹道优化问题转化为最优控制问题,利用最小值原理,推导了滑翔段飞行距离最大的必要条件,在此基础上采用粒子群算法对攻角及后掠角进行寻优,形成了一种基于攻角与后掠角双变量控制的弹道优化设计方法.数值仿真算例表明,在满足状态方程约束的条件下,双变量比固定外形和常规单变量控制的航弹射程显著提高,寻优结果符合气动特性分布规律,通过最优控制和粒子群算法优化弹道的方法是可行的.