基于极限学习的弹丸阻力系数辨识

气动参数对弹丸的弹道特性起决定性作用,在无控弹丸研制过程中,准确获取弹丸气动参数是减小落点散布、提高打击精度的基础与关键.为了进一步提高弹丸阻力系数的辨识精度,基于质点弹道方程,通过数值仿真产生弹道数据,利用极限学习方法在多种噪声环境下实现弹丸阻力系数弹道大数据辨识.该方法随机产生输入权重以及隐含层神经元阈值,随机生成...     

任意大地高约束下的弹道飞行器自由段解析解

在正交分解法的基础上,导出了弹下点大地纬度的迭代计算公式,进而将再入点或落点大地高引入到地心距的计算中,提出了一种弹道飞行器自由段的大地高约束解析解。数值仿真分析表明,该解析方法计算效率较高,位置偏差小于50 m,满足弹道计算、制导及轨道预测等应用需求。     

脉冲力作用下弹道修正弹飞行稳定性研究

根据提高高射弹丸对机动目标命中率的实际需求,研究了空射型二维弹道修正弹.文中基于外弹道理论,建立了在脉冲力和脉冲力矩共同作用下的弹道修正弹刚体弹道模型.以某高炮弹丸为例,利用6自由度弹道程序进行仿真,分析了脉冲力、喷管径向位置偏差、轴向位置偏差对弹丸飞行稳定性的影响,通过仿真得到了该弹丸的最大允许作用脉冲力、径向与轴向稳定区域.这对弹道修正方案的设计,具有一定的参考意义.     

利用GPS载波相位的跟踪部位不一致修正方法

为提高外弹道测试中外弹道参数估计的精度,研究了利用非遥测和非弹道程序器数据的跟踪部位不一致的修正方法,阐述了利用GPS载波相位进行跟踪部位不一致修正的基本思想,结合外弹道测量的实际情况建立了以GPS载波相位双差数据为参数的修正模型,设计了相应的数据处理流程.仿真结果表明该模型和流程可行,该方法提高了外测系统数据的自处理和自鉴定能力.     

运载火箭控制系统弹道选择的设计与实现

运载火箭弹道数据的可靠性和准确性会对安判结果产生非常重要的影响．为此，针对系统弹道数据的特点，提出了一种3层结构的弹道选择模型，设计了实时弹道选择和仿真系统，其基本思想是把测量设备的精度与火箭弹道的先验知识相结合，先确定部分参数和阈值的数值，剔除跳变数据；然后利用积分算法，计算出弹道间的差异；最后判断各条弹道的可靠性，并从中选取精度最高的一条作为选优弹道．实验和仿真结果表明，该方法可以实时有效地选择火箭弹道，提高火箭安控判断的可靠性和准确性．     

基于置信区间理论的仿真模型检验方法研究

分析讨论了各种弹道仿真模型检验方法的特点,并重点分析了应用置信区间检验方法需要注意的一些方面.置信区间检验方法具有形象直观、便于理解的特点,在此结合理论和实际经验,讨论实际应用该方法的一些工程处理措施,包括仿真模型可信度与检验置信度的关系、海量数据与少量数据的统一处理方法、确定基准弹道数据和时间序列的取点数量等方面的内容,能为靶场技术人员提供一定的参考.     

空间拦截弹道优化研究

为验证利用地基导弹进行空间拦截的可行性,对空间拦截弹道优化问题进行了描述.根据固体火箭弹道设计方法,分析了弹道的影响因素,提出基于正交设计的搜索算法,给出了详细的算法流程,介绍了搜索方向的正交设计方式和搜索过程.用该模型对某一参考弹进行了仿真计算,计算结果表明,只要弹道参数设计合适,参考弹完全可以将100 kg有效载荷送入近地轨道,满足空间拦截作战要求.     

尾流自导鱼雷弹道逻辑仿真

针对尾流自导鱼雷的制导特点,采用面向对象程序设计方法进行了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真,比较精确地建立了机动目标尾流的仿真模型,研究了尾流自导鱼雷对尾流碰撞检测的仿真原理,深入分析了尾流自导鱼雷的弹道逻辑,提出了尾流自导鱼雷的弹道仿真方法,从而完成了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真.经过对仿真输出图形和仿真数据的分析,验证了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真模型的正确性和实用性.     

卫星通信系统对抗技术与态势仿真分析

为获得信息优势,在分析卫星通信系统态势仿真需求的基础上,探讨卫星通信链路的干扰技术。针对某静止轨道卫星通过STK设计战情进行仿真,验证比较同波束情况下各种干扰方法的可行性;利用STK软件的通信分析功能和仿真外部接口,结合Matlab对卫星波束切换条件下的通信态势进行仿真设计和实现。结果表明：该分析可为卫星通信系统相关仿真研究提供借鉴和参考。     

基于曲线拟合的通用仿真弹道设计方法研究

针对传统的六自由度模型计算复杂且各型号间弹道无法通用,难以满足任务级作战仿真需求的现状,拓展了弹道分段形式,通过弹道特征点将弹道分段,利用少量初始数据确定缩放系数和曲线拟合系数,构建了分段三次曲线拟合方程,快速拟合出弹道曲线。仿真结果表明,本方法需要的初始数据较少,但该方法拟合精度在95%以上,能够快速高效生成通用弹道,满足任务级弹道仿真的需要。     

大气层外弹道导弹中段拦截弹道规划

为解决反导拦截弹道快速规划问题,依据椭圆弹道理论与二体理论提出一种弹道导弹中段拦截弹道规划模型。在获取目标弹道某一时刻初始位置和速度状态信息基础上,利用椭圆弹道理论建立目标飞行位置与飞行时间的关系,实现对遭遇点位置信息的预测;根据拦截弹发射点位置以及预测遭遇点位置,利用Lambert方程在飞行时间的约束下解算拦截弹的状态信息,从而建立拦截弹的弹道规划模型;使用MATLAB软件仿真验证拦截弹规划模型的有效性。该模型为中段拦截弹道规划设计提供了一种思路和方法,并且在相应的约束条件下规划的拦截弹道在理论上能够满足中段反导拦截作战要求。     

"红外卫星-地基雷达"航迹融合算法的实现及精度分析

为提高对助推段弹道导弹轨迹跟踪的精度,设计一种"红外卫星-地基雷达"航迹融合算法.通过建立传感器量测和航迹融合的仿真模型,结合凸组合融合法和协方差交集法,分别实现了天波超视距雷达和红外预警卫星配准后航迹数据的融合,以及天波超视距雷达和红外预警卫星配准后航迹数据的融合.通过仿真证明了在进行航迹融合后的跟踪结果较SBIRS单独的跟踪结果精度更优.设计的凸组合融合法和协方差交集法的跟踪结果精度可以满足针对弹道导弹的早期预警需求.     

“红外卫星-地基雷达”航迹融合算法的实现及精度分析

为提高对助推段弹道导弹轨迹跟踪的精度,设计一种“红外卫星-地基雷达”航迹融合算法。通过建立传感器量测和航迹融合的仿真模型,结合凸组合融合法和协方差交集法,分别实现了实现天波超视距雷达和红外预警卫星配准后航迹数据的融合,以及天波超视距雷达和红外预警卫星配准后航迹数据的融合。通过仿真证明了在进行航迹融合后的跟踪结果较SBIRS单独的跟踪结果精度更优。本文设计的凸组合融合法和协方差交集法的跟踪结果精度可以满足针对弹道导弹的早期预警需求。     

在线弹道参数滤波与辨识方法分析

为解决基于雷达探测系统的一维弹道修正弹的快速在线弹道参数辨识及精度分析问题,针对阻力环体制的一维弹道修正弹,建立了适配于一维弹道修正弹的飞行控制弹道模型,并基于卡尔曼滤波理论建立了弹道滤波模型,给出了弹道预报的方法。结合扩展卡尔曼弹道滤波模型,计算分析了数据测量精度、基础阻力系数变化等因素对预报弹道落点的影响。研究结果表明:为了提高无控弹道和修正弹道的预报精度,应尽可能准确地获取全弹的阻力系数,并进行若干发炮射试验,通过反复调整预报-校正分段以确定出较佳弹道参数方差,来提高后续弹道预报精度。     

中低轨红外预警弹道估计及精度分析

解决了在一颗中低轨预警卫星的条件下的导弹定位和弹道估计问题,主要以自由段弹道方程式为模板,与观测数据作匹配得到导弹初始观测点参数,确定整个弹道.通过精度分析和仿真实验,证明方法的有效性和可行性.     

反导仿真弹道计算方法

在分析发射坐标系下来袭导弹的发动机推力、重力和空气动力的基础上,建立了反导仿真过程所需的相关参考坐标系下弹道导弹各飞行段(主动段、被动段和再入段)较为精确的弹道计算模型,研究了导弹来袭仿真、预警探测仿真和来袭导弹弹道预报等过程之间的信息流传递.该研究成果已应用于仿真试验并得到了试验验证,结果表明该方法对反导仿真系统的构建具有重要的指导意义.     

自由飞行轨道解析解的中间轨道方法

本文给出了一组不仅能用于卫星轨道计算，同时也能用于导弹自由飞行轨道的中间轨道计算公式。引组公式的解与二体问题解有很好的可比性。由于导弹轨道与卫星轨道有很大不同，故计算中的各使用常数的取值范围也有很大不同。     

基于弹道精确测量的射表编拟方法研究

射表试验弹药消耗大、试验周期长是长期存在的问题。针对此问题,根据刚体弹道理论,建立了弹箭六自由度弹道微分方程。开展了飞行诸元关于各气动参数的灵敏度分析,通过仿真计算,对弹箭气动参数准确辨识方法和全弹道符合计算方法进行了研究,初步形成了基于弹道精确测量的射表编拟新方法。仿真结果表明,新方法能够较准确辨识出弹箭气动参数,计算弹道与实际弹道一致性更好,更能反映弹箭的真实飞行状态。研究成果为改变射表试验消耗大、周期长的问题,进一步提高射表精度和射表编拟技术奠定了理论基础。     

武装直升机与空地导弹系统相容性分析

针对武装直升机与空地导弹的机-弹相容性问题,提出一种综合多因素的系统分析方法。从直升机旋翼下洗气流对初始弹道的影响、直升机飞行速度对初始弹道的影响、导弹发射过程中导弹弹道与直升机的相对位置关系、发动机喷流对直升机的影响等多角度,综合分析各种因素对载机和空地导弹的影响。该方法完善了直升机载空地导弹与载机相容性分析体系,可为直升机载空地导弹的机-弹相容性设计、攻击条件选择等提供技术支持。结果表明,直升机攻击时更高的飞行速度、合理的初始弹道设计以及减少发动机喷流可以提升武装直升机与空地导弹的相容性,仿真和实测数据结果验证了系统分析方法的有效性。     

任务级仿真弹道导弹通用模型参数体系研究

为了实现通用弹道导弹模型参数与具体仿真系统分离,通过分析通用弹道模型的一般建模方法,合理选择导弹基本设计参数,提出了一套可行的任务级仿真弹道导弹通用模型参数体系。该研究结果可实现通用弹道导弹模型参数实例化的＂两步走＂,即第一步输入导弹的性能参数,第二步输入作战想定参数,以这种方式解决通用弹道模型实例化专业性强,普通仿真应用人员难以使用的问题。