垂直发射型舰空导弹比例导引三维弹道仿真研究

在对垂直发射型舰空导弹典型飞行弹道进行分析的基础上,将导弹运动学弹道分成无控段、转弯段和制导段,根据导弹弹道特征和制导特性,分别建立和推导了各段弹道的仿真模型.利用MATLAB语言的图形界面集成开发环境GUIDE创建了三维弹道仿真验证和演示软件,以检验弹道仿真模型的正确性和适用性.     

乘波外形导弹弹道特性分析与优化设计

采用试验设计和CFD方法,分析了钝化后乘波外形导弹的气动性能,建立了乘波外形导弹的空气动力响应面模型,详细分析了弹道初始条件和发动机推力对跳跃式弹道特性和飞行轨迹的影响.在弹道特性分析的基础上,建立了乘波外形导弹跳跃式弹道优化模型,运用多目标粒子群算法对跳跃式弹道进行了优化设计.结果表明,弹道特性和飞行轨迹主要受弹道初始条件的影响;根据设计人员对弹道性能指标的要求,采用多目标粒子群算法求取最优方案弹道的方法是可行的.     

导弹末敏弹抛撒弹道随机模型与仿真

导弹末敏弹是一种新型敏感器引爆子母弹药.根据导弹末敏弹的工作过程,将外弹道模型分为两个阶段来研究,即导弹抛撒阶段模型和末敏子弹飞行阶段外弹道模型.建立了导弹末敏弹的外弹道随机模型,并在此基础上运用蒙特卡洛方法基于MATLAB计算了导弹末敏弹在地面投影的随机落点,可以为导弹末敏弹的毁伤概率计算和效能分析提供帮助,从而指导导弹末敏弹系统总体结构设计.     

超声速反舰导弹蛇形机动突防舰空导弹建模仿真

采用弹道仿真方法来求取超声速反舰导弹蛇形机动突防舰空导弹的突防概率.分析了反舰导弹蛇形机动的物理过程,建立反舰导弹蛇形机动的弹道模型及舰空导弹反导拦截模型.设定反舰导弹和舰空导弹的性能参数,采用蒙特卡罗法对不同组合的机动弹道进行攻防对抗仿真实验,得出超声速反舰导弹蛇形机动突防舰空导弹的突防概率.本方法还可以用于研究舰空导弹的拦截能力.     

基于遗传算法和最大最小方法的鲁棒最优弹道设计

给出了一种鲁棒最优弹道的设计方法,通过将遗传算法和最大最小优化方法有机结合,对导弹全程弹道参数进行优化,保证所设计的弹道具有全局最优性和较强的抗干扰能力,即鲁棒性;给出了鲁棒最优弹道的详细设计步骤,以近程寻的反坦克导弹为例,给出了弹道优化数学模型.设计和仿真结果表明,该鲁棒最优弹道设计方法是准确、有效的.鲁棒最优弹道使近程寻的导弹能在武器系统约束条件下和扰动作用下,以最大着角命中目标.     

寻的防空导弹的一种弹道优化方法

为保证雷达寻的防空导弹遇到目标时脱靶量最小,分析了影响导弹视线角速度诸因素,以命中时导弹需用过载最小为条件,得到了纵向加速度和重力2项优化因子,以补偿它们带来的视线转率和弹道弯曲,实现了比例导引规律的弹道优化.仿真表明该方法对高空、高远弹道的改善效果明显,弹道变得较为平直.该方法在工程上易于实现.     

便携式地空导弹超前修正导引弹道模型的仿真研究

红外被动寻的便携式地空导弹,为命中目标实体必须引入前向偏移装置,对导弹控制弹道进行修正,提高命中率.本文用MATLAB/Simulink语言建立并分析了由前向偏移装置引出的超前修正导引弹道模型,最后给出了得出此模型能使导弹弹道倾角和视线角速度发生变化,从而实现导弹弹道前向偏移而命中目标实体的结论.     

导弹射程和弹道分析(MRATA):导弹性能定量化的辅助决策

导弹射程和弹道分析(MRATA)模型是一个对空地(ASM)、地地(SSM)导弹飞行仿真的三维模型.MRATA在微型计算机(IBM PC或APPLE Ⅲ)上用PASCAL语言编写。模型的输入包括导弹气动力和推力数据以及使用者以对话方式提供的飞行控制参数.通过键控输入控制值(攻角、弹道倾角、滚动角),使用者可以对所要求的任何弹道进行仿真,其中包括侧偏和“飞越肩头”的弹道。模型的输出是利用相对于发射点的经、纬度,射向和横向距离、飞行高度和导弹姿态角的随时间变化的导弹弹道曲线.     

潜射导弹出水过程水弹道及流体动力研究进展

介绍了潜射导弹水下发射及出水过程的研究现状,包括潜射导弹出水过程气、水两相物性参数的变化,艇速和波浪对潜射导弹出水过程水下弹道和流体动力特性影响等.对潜射导弹出水过程水弹道及流体动力研究的未来发展进行了展望.     

助推-滑翔导弹弹道优化与总体参数分析

为解决助推-滑翔导弹的弹道设计与性能分析问题,提出了一种分段优化的全弹道设计方法.利用工程估算方法估算导弹的助推器参数,建立了弹道优化模型,将全弹道分为主动段和滑翔弹头飞行段,分段进行弹道优化.采用Gauss伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题,采用序列二次规划(SQP)等数值方法进行求解.仿真结果表明,Gauss伪谱法处理此类多阶段多约束的弹道优化问题效果较好,最优弹道起伏较小,控制量变化平滑,各项约束都得到满足.利用弹道优化分析了起飞质量、主动段终端倾角对导弹射程的影响,并与弹道导弹进行了比较,结果表明,助推-滑翔导弹在增程方面具有较大优势.     

远程变后掠翼巡航导弹多任务弹道设计及仿真

为研究适配变后掠翼巡航导弹多任务飞行的弹道设计问题,将导弹飞行过程分为爬升、巡航、下滑、盘旋和攻击5个飞行阶段。为了使导弹实现快速平稳的爬升和下滑,并顺利地转入巡航和盘旋阶段,弹道高度采用指数形式的程序飞行高度指令函数,并根据导弹运动方程,解析出高度指令函数关键参数的选择公式; 盘旋段采用覆盖作战区域的圆形弹道,偏航过载指令由与作战区域面积相关弹道曲率得出; 巡航段采用等高飞行直线弹道,攻击段采用自动寻的导引。弹道仿真结果表明,所设计的多任务弹道及指令合理,满足多任务飞行和高精度制导要求。     

稀薄气体效应对常规布局导弹气动特性的影响

导弹气动特性是准确预测弹道的前提条件,也是衡量导弹射程的重要依据。在稀薄大气飞行环境下,连续介质假设的前提条件已不再成立,其对应的计算方法无法获得准确的气动参数。通过对常规布局导弹进行建模,利用基于介观的格子Boltzmann方法计算导弹在稀薄大气条件下的气动参数,并与连续介质假设条件下获得的气动参数进行对比。通过计算导弹的高空弹道,发现稀薄气体效应虽在一定程度上改变了导弹气动特性,但对准确预测高空弹道的影响很小。     

空舰导弹弹道优化算法

本文对一般空舰导弹的纵向下滑段弹道优化设计进行了探讨;介绍了利用极小值原理解决优化的数值方法;以某空舰导弹为例对该弹道进行了计算,并得出了较满意的结果,可供该弹道的计算机辅助设计参考。     

分布式半实物环境实时弹道仿真步长自适应研究

在分布式半实物环境中,从工程实践的角度出发,基于数据分发服务（DDS）建立高性能弹道仿真环境。通过设计并实现仿真步长自适应的方法,进行实时弹道仿真计算。针对分布式半实物仿真环境的特点,提出了基于攻击机仿真环境和基于目标机仿真环境两种仿真方式。在采用同一种弹道仿真模型的情况下,通过对比分析两种方式的仿真实验结果,基于目标机仿真环境的方式稳定地提高了仿真计算频率,因此仿真结果精度较高,从而很大程度上提高了半实物仿真环境下实时弹道仿真的可信度。     

大空域变轨的变结构制导律设计

为了对抗敌方远程舰空导弹的拦截,提高突防能力,反舰导弹的飞行弹道应采用大空域变轨弹道。基于虚拟目标的概念,建立了导弹-虚拟目标的空间追逃模型,设计了一种考虑末端落角约束的变结构制导律。先设置不同的空间虚拟目标,然后,利用所设计的制导律引导反舰导弹去追踪虚拟目标,反舰导弹实现了各种各样的大空域变轨弹道。只要虚拟目标的参数设置合适,在飞行中导弹的各项性能指标都能满足要求。弹道仿真表明,所设计的制导律是很有效的。     

姿控导弹非线性稳定性的分叉分析

应用分叉理论研究了某姿控导弹非线性动力学系统的全局稳定性,给出了导弹动力学系统的数学模型,对导弹开环和闭环纵向稳定性进行了计算分析.沿某典型弹道对该导弹的全局非线性稳定性进行了分析和评估,给出了导弹能够稳定飞行的指令范围和平衡点及其稳定性随姿控指令的变化.研究结果表明,导弹闭环系统的稳定性是令人满意的,但在低空姿态角对舵偏角过于敏感,可能导致飞行中出现小幅振荡现象.     

无人机机载导弹分离轨迹的数值仿真

载机发射导弹时,对导弹流场有复杂干扰,进而影响导弹在发射初始阶段的姿态和运动轨迹.为模拟导弹从载机分离后的气动特性和相对运动,文中应用CFD商用软件CFD-FASTRAN,采用动态嵌套网格技术,基于Euler方程并耦合该软件的刚体六自由度(6-DOF)运动模块求解导弹发射时的非定常流场及运动轨迹.分析挂架弹射力和载机迎角变化对分离过程运动参数的影响,发现挂架弹射力仅是加快了导弹的运动,而迎角的变化对导弹运动参数有较大影响,研究结果对飞机上如何布置外挂导弹具有参考价值.     

三点法导引导弹初始段弧形弹道优化设计及实现

为防止由发动机羽烟效应或冲击波产生的尘云引起前视红外的匿隐和目标的遮蔽,采用三点法导引导弹在初始段沿偏离瞄准线的弧形弹道飞行.通过非线性规划的直接方法优化得到最优的初始段弧形弹道,提出了采用加PI校正的过载驾驶仪对导弹进行控制.结果表明,与标准过载驾驶仪和加积分校正的过载驾驶仪相比,PI校正的过载驾驶仪具有较好的响应速度,能消除跟踪误差,具有良好的性能.利用优化得到的控制指令进行了初始段弹道仿真,验证了该方法的可行性.     

助推-滑翔式导弹总体参数设计方法初探

以两级固体推进剂火箭发动机助推、弹头直接入轨,而后全程在大气层内滑翔飞行的助推-滑翔式导弹为研究对象,对导弹总体参数设计进行研究,给出一种适用于助推-滑翔式导弹的总体参数设计方法。根据助推-滑翔式导弹的弹道特点,通过分段分析弹道特性,推导出导弹总体参数与关机点理想速度间的关系式。通过仿真分析,建立滑翔起点参数与关机点参数间的关系模型;考虑平衡滑翔条件,得到滑翔射程公式。基于以上公式和模型,给出助推-滑翔式导弹射程与关机点参数之间的解析关系,初步建立了助推-滑翔式导弹总体参数的设计方法。