地地弹道导弹空气动力系数的建模与仿真

在弹道计算中，空气动力系数通常被看作常量。但实际上，空气动力系数与导弹飞行速度、弹道倾角、高度等密切相关。因而，将空气动力系数看作常量，会造成较大计算误差。本文介绍了再入段平面弹道空气动力系数模型建立的方法，通过建立空气动力系数模型，有效地减小了计算误差，提高了计算精度。     

基于飞行器测量数据误差分离的融合算法

讨论利用飞行器的内外弹道测量数据分离控制系统误差和外弹道跟踪系统误差问题。在惯性坐标系的速度域上,通过内弹道测量数据和控制系统误差系数表示内弹道及联系内外弹道的微分方程,建立了基于内外弹道测量数据和非线性融合参数模型,给出了模型的优化方法,参数估计方法及算法。文中方法直接在内外弹道测量数据上建模,模型物理背景明确,可通过对测量原理的分析,提高误差分离精度。计算结果表明,该方法计算速度快、精度高、稳健性好。     

测速数据模型误差对弹道参数的影响分析

针对高精度测速雷达系统跟踪测量数据所存在的模型误差问题,分析其距离和变化率测速测元数据的模型误差对航天器飞行弹道参数确定的影响情况,建立了相应模型误差引发弹道参数误差的计算分析模型.通过仿真计算及定量分析,得出模型误差引发的目标弹道参数确定的误差范围及趋势.此方法可为飞行目标的弹道参数确定提供有效的分析手段.     

基于空气动力模型的助推-滑翔导弹跟踪

针对助推-滑翔式再入导弹,提出了一种基于空气动力模型的扩展卡尔曼跟踪算法.首先推导了弹体坐标系和东北天坐标系之间的转换关系,接着描述了两种坐标系下再入目标的空气动力模型,然后建立了目标的运动状态方程和量测方程,给出了扩展卡尔曼滤波过程,最后仿真分析了一条助推-滑翔弹道,并结合该弹道进行了跟踪试验.蒙特卡洛仿真结果表明,所述方法比基于未知输入模型的方法跟踪效果更好,且能有效估计目标的空气动力学系数.     

风场建模与弹道仿真

从风场的统计特性出发,建立了适用于弹道计算的简化风场模型.以这些模型为基础进行了弹道计算,模拟了不同风场模型引起的弹箭射击误差,揭示了风与弹道误差的对应关系,为风修正弹箭设计提供了参考依据.     

制导工具误差线性模型的改进

针对制导工具误差系数分离在工程应用中遇到的外弹道跟踪“失锁”、某些段落精度较低、真零点的确定等问题。改进了工具误差线性模型,建立增量模型,即可选择精度高的外弹道数据,舍弃“失锁”段落和精度低的段落,确定真零点。利用该模型和常用的估计方法进行了数值仿真计算,计算结果表明,该模型在工程应用中是适用的。     

战术导弹的弹道仿真模型

以假想的战术导弹弹道仿真为背景,对弹道仿真过程中所需的地球模型与地球引力、大气模型与空气动力以及六自由度弹道计算方程进行研究.其弹道计算方程采用发射坐标系,首先通过三自由度弹道仿真验证制导规律,再利用该仿真结果进行控制系统设计,控制系统完成后再进行六自由度弹道仿真,以验证控制系统的正确性与适用性.结果表明,所建模型合理,符合该战术导弹弹道仿真的需要.     

基于空气动力学及运动学的外弹道仿真

通过对弹丸外弹道计算方法的分析,针对在弹道计算过程中,很难预知弹丸实时的飞行姿态的问题。文中应用空气动力学软件对弹丸空气动力仿真分析,得到了不同马赫、不同攻角下的动力参数,形成离散数表。再由运动学软件对弹丸整个飞行过程模拟计算,直观地得到了弹丸在整个外弹道的稳定性情况、飞行轨迹及各弹道诸元。与实验数据相比较,误差不大,验证了分析的正确性,为复杂的弹丸外弹道模型计算提出了新的方法。     

弹道导弹惯导系统误差系数自由段补偿

惯性系统误差系数修正是提高弹道导弹制导精度的有效方法.通过分析惯导误差系数修正方法,提出惯性制导系统的自由段实时补偿技术,通过公式推导,建立了误差系数补偿的理论模型.运用弹道仿真计算,分析误差造成的落点偏差,验证了修正模型对导弹落点偏差的补偿作用,证明该补偿方法不需要硬件改动,仅对弹上制导软件进行小量改动就能够显著提高导弹命中精度.     

尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道多目标优化设计

本文应用最优化理论和方法对尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹形结构进行了全弹道多目标优化设计.首先从装药结构和弹形结构计算出发,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹的内弹道、外弹道(含空气动力)、终点弹道计算模型,然后应用三种不同类型的优化方法对火药弧厚、装药质量、弹头长径比、弹芯直径、弹体圆柱部长径比五个设计变量进行了多目标优化设计,得到了比较满意的结果.