元宇宙军事仿真应用探索

军事元宇宙未来可能在武器装备试验、作战推演验证、国防科研生产、军事训练、作战指挥等领域带来重大变革,为提升各类军事活动的综合效益,有效激发军事人员和科研人员的创新能力,有力推动国防工业数字化转型,对元宇宙在军事领域的应用进行了探索。总结了元宇宙的技术特征和发展现状,并对元宇宙衍生出的军事元宇宙概念进行了分析。在讨论元宇宙军事仿真方面探索的基础上,提出关注元宇宙民用技术军用转化、警惕军事元宇宙发展带来的安全隐患的建议。     

基于人工神经网络的地下矿山岩层移动研究

提出了采用人工神经网络方法进行地下金属矿山岩层移动预测,结合模糊数学对选取的地表移动影响因素进行了处理.计算结果表明,所选取的各因素之间及其与岩层的移动角之间存在着较强的非线性关系,移动角的大小与选取因素有着密切的联系,进而从理论上证明可以预测由于开挖引起的岩层和地表移动的范围问题.     

基于摄动原理的火箭弹落点实时预测

基于摄动原理,提出了以6自由度弹道方程解算的弹道为火箭弹基准弹道,求解参数扰动引起的落点偏差变化量的落点实时预测方法,并给出了详细解算步骤。将各种扰动系数的解算赋予地面火控计算机,降低了弹载计算机的解算复杂度和解算量。以122 mm火箭弹为例,选取一条基准弹道,分别对无扰动、仅存在初始扰动和全弹道存在随机扰动3种条件下的无控弹道进行了落点预测仿真实验和火箭弹落点预测飞行试验。研究结果表明：该方法在仿真实验和实际飞行试验中都具有较高的预测精度,横向偏差收敛速度较纵向偏差快,其波动幅度在全弹道上较纵向偏差小,而且纵向偏差预测在火箭弹降弧段才趋于收敛;采用该方法进行预测时每次解算时间为167 ns左 右,远小于弹载控制器2 ms的控制周期,实现了实时预测。     

气动参数对无安定器航弹弹道特性的影响

依据理想条件下的无安定器航弹刚体弹道模型,通过计算机仿真系统分析了无安定器航弹各气动参数对航弹质心运动和绕质心运动的影响.结果表明,阻力系数变化对无安定器航弹质心运动影响十分显著,升力系数对质心运动有一定影响,阻尼力矩系数和静力矩系数对航弹的角运动特性有较大影响,对质心运动影响很小.全面掌握了气动参数对无安定器航弹弹道的影响特点.研究结果对选择恰当的无安定器航弹弹道模型、建立科学合理的无安定器航弹投弹表编拟方法有指导意义.     

脉冲修正火箭弹弹道修正算法优化

为提高脉冲推冲器的弹道修正效能,通过理论分析的方法分析了脉冲推冲器在不同弹道段的内弹道修正能力分布情况。数值仿真和分析结果表明,在弹道上升段脉冲推冲器的横向修正能力大于纵向,而在弹道的下降段横向和纵向修正能力相当。提出了上升段只进行横向修正和下降段进行综合修正的修正策略,并优化了脉冲推冲器点火相位。采用122mm火箭弹对优化后的脉冲点火控制方法进行了数值仿真。结果表明:该控制方法能有效提高脉冲推冲器的修正效果。     

固定鸭舵式弹道修正弹二体系统建模

固定鸭舵式二维弹道修正弹修正组件相对弹体具有不同的滚转角速度,传统6D弹道模型不能有效描述弹丸的运动特性和规律。针对该问题,在修正组件和弹体无气动耦合的假设下,研究了修正组件、弹体的运动与弹丸运动的关系,分析了弹丸飞行过程中两刚体间的相互作用,综合两刚体的运动学和动力学方程建立了7D弹道模型。针对某型尾翼稳定弹建立了仿真模型,并对不同面积、不同舵偏角、不同修正组件质量3种状态进行了仿真分析。仿真结果表明,该模型可有效描述弹丸在飞行过程中的运动状态,且能够反映弹丸的弹道特性和运动规律。该模型可用于该型弹丸的弹道解算,并为该类弹丸的研究提供依据。     

弹道修正火箭弹对面目标射击的最佳CEP研究

为了确定弹道修正火箭弹的设计指标——圆概率误差(CEP),基于射击毁伤理论,运用像素点法给出不同CEP的毁伤效果图,直观清晰地展示了CEP对毁伤效能的影响。通过矩阵法建立毁伤比计算模型,基于效费分析建立效费比计算模型,得出了某给定条件下不同目标幅员且不同CEP下的毁伤比和效费比。结果表明:该型弹道修正火箭弹的最佳CEP为55m左右,为弹道修正火箭弹的CEP设计提供了理论支持,为其它武器的最佳CEP求解提供了参考。     

基于摄动理论的弹道修正榴弹落点偏差预测

榴弹二维弹道修正引信要求选用精度高、计算量小的落点预测算法,弹道积分外推和多项式拟合均不满足该要求。针对该问题,提出了基于摄动理论的落点偏差预测算法,通过射前装定基准弹道和偏导数实现榴弹落点偏差的准确预测。基于摄动落点偏差预测的数学原理,采用数值解法研究了计算步长、偏导数阶数、基准弹道和偏导数行数的选取原则,并用二阶渐消记忆滤波的方法减小了GPS测试误差对预测精度的影响,采用仿真的手段对预测精度和在弹道修正榴弹上使用的有效性进行了分析。仿真结果表明,摄动落点偏差预测在基准弹道的邻域内有较高的预测精度。     

计算机远程测试平台的研究

基于现代测试系统和集成技术的思想提出了一个新型的计算机测试系统.就该系统的基本结构进行了分析,最后通过一个实验性的计算机远程测试平台对提出的模型进行了论证.