基于大口径火炮的实时弹道解算方法研究

基于大口径火炮,对火控系统中射击诸元解算方法做了简要的介绍。通过对现行基于二分法的弹道解算方法的详细分析,得出了几点重要启示。对求解射击诸元的弹道解算方法进行了有针对性的改进,探索出了基于落点诸元信息的弹道解算方法。以 Matlab 数值仿真软件为平台,对基于落点诸元信息的新解算方法进行了仿真验证,并与现行基于二分法的仿真结果进行对比分析。分析结果表明,基于落点诸元信息的实时弹道解算新方法在初始射角估计、弹道迭代次数方面有了很大的改进,从而大大缩短了大口径火炮射击诸元解算时间。对实现射击诸元实时解算有重要参考价值。     

基于OpenGL的弹箭动态飞行仿真方法

在对弹道计算方法研究的基础上,使用VC＋＋6．0和OpenGL对弹箭飞行轨迹进行动态仿真,开发了弹箭动态飞行仿真系统．该系统通过可视化的形式对弹箭飞行全过程进行动态、实时动匦仿真,使设计人员对各弹道诸元的分析更加便捷。     

弹道修正弹药的姿态测量技术研究

在弹道修正弹药系统中,需要实时确定弹药的飞行姿态及方位信息.文中提出了一种基于磁探测技术和微机械陀螺技术的姿态测量方案,给出了利用地磁矢量和陀螺探测结果进行弹体姿态解算的数学模型.通过比较两种不同的数学处理方法分析得出,采用四元数法进行姿态解算,可以减少三角函数计算,提高运算速度和精度,且不会出现奇异现象.在Matlab环境下的仿真结果表明了该方法的可行性和有效性.     

基于UKF弹体滚转姿态测量方法研究

利用磁阻传感器和GPS等器件的测量信息,建立了地磁/GPS组合弹体姿态测量解算模型,对弹体姿态信息进行实时测量解算。为了提高弹体飞行姿态测量解算精度,建立了弹道滤波方程,采用UKF算法进行数据滤波处理,结合磁阻传感器的输出信息对弹体滚转姿态进行实时解算。数值计算及仿真结果表明:相比于直接使用GPS输出的速度信息进行姿态解算,通过UKF滤波处理后,可以使得地磁/GPS组合测量解算的结果更准确,提高了弹体姿态解算精度。     

战车火控系统射击诸元解算工程模型误差的动态评估

分析了当前战车火控系统中射击诸元工程解算模型的缺点,进行了精确解算模型的研究,包括解弹道模型和解命中模型,通过比较在相同输入条件下工程模型和精确模型的解算结果,可实现射击诸元工程模型解算误差的动态仿真评估。     

跟踪驾驭式弹道可视化仿真系统设计与实现

基于跟踪驾驭式可视化技术的基本思想，阐述了跟踪驾驭式弹道可视化仿真系统体系结构设计方案，并分别对弹道可视化仿真系统中弹道仿真子系统及视景仿真子系统的实现及跟踪驾驭式计算技术在系统中的应用进行了深入探讨和研究。     

基于着色Petri 网的混杂监控系统建模分析

针对现有建模分析方法在混杂系统中系统建模和性能分析中表现的不足,提出一种基于离散事件监控框架的混杂系统仿真建模分析方法。应用着色Petri网技术构建混杂系统离散事件系统模型框架,内嵌连续系统模型,利用Petri网标识线性约束实现系统动态行为仿真分析和基于局部关联矩阵的Petri网监控设计。基于现有的离散事件动态理论的监控分析,采用离散事件系统Petri网监控方法实现混杂系统监控行为分析。并通过导弹拦截系统案例进行验证,实践结果证明了该混杂建模分析方法的可行性。     

多测速体制下实时弹道解算方法与应用

中心测控系统从干涉仪体制向多测速体制转型后，原先体制下实时软件的弹道解算方案不再适用，需要开发新的弹道解算方法。文章提出一种滤波与逐点相结合的全测元融合处理的方法，可以在多测速体制下解出弹道，并适应测元动态的加入和退出，有效抑制了单纯逐点计算易出现的散点，有效应对了单纯滤波方法易于发散的情况。该方法在试验任务中获得了验证。     

多测速体制下实时弹道解算软件实现策略

随着多测速体制取代干涉仪体制,出现多种实时弹道解算方法,但应用到实践中需要遴选并优化组合。文章对实时弹道解算的传统方法和新方法进行了归纳整理,提出一整套新体制下的软件实现策略并通过了仿真验证,可作为下一步软件工程化开发的参考。     

基于二维插值的引信装定器用弹道参数解算方法

针对定距空炸武器装定器的弹道参数的快速解算问题,提出了基于二维插值算法的引信用装定器弹道参数解算方法。该方法比较了两种二维插值算法,得到双线性插值算法具有计算简单、满足精度、更适用于装定器弹道解算等特点。仿真实验结果表明,炸点距离间隔对炸点精度影响较大,海拔高度对炸点精度影响较小;采用双线性插值算法满足解算精度要求和计算时间要求。     

非标准条件弹道诸元解算精度检验方法

为满足火炮弹道诸元解算精度检验的需求,设计一种基于正交试验设计的非标准射击条件弹道诸元解算精度检验方法.分析国内外研究现状,采用正交试验设计确定多因数、多水平的模拟射击条件,在符合射表和单项修正量精度检验方法的基础上开展非标准射击条件精度检验方法研究,并在某新型项目中进行检验验证.结果表明,该方法能实现对弹道诸元解算软件进行自动测试、检验,并统计、分析弹道诸元解算软件的整体精度情况.     

火箭助飞鱼雷作战弹道仿真系统

为火箭助飞鱼雷的弹道仿真研究提供有效的平台,根据火箭助飞鱼雷全弹道运动流程,建立了其空中和水下的动力学、运动学、控制导引及风场环境等模型,应用面向对象方法设计了仿真模型,构建了仿真系统。对典型态势进行仿真,得到了全弹道曲线和特征点处战技指标参数,结果表明所建模型正确,仿真系统具有良好的可操作性。     

基于蒙特卡罗法的枪弹弹头外弹道散布特性分析

针对枪弹落点较为随机的问题,对随机因素影响下的枪弹弹头外弹道散布特性分析方法进行研究.分析各随机因素产生的原因,确定各随机因素的概率分布模型,并利用Matlab软件产生符合各随机因素概率分布的随机数;应用C++语言编制随机外弹道计算程序,通过循环调用各因素随机数进行外弹道虚拟试验,模拟得出多组弹丸落点坐标;利用经典的统计试验法——蒙特卡罗法分析得出弹丸落点的统计特性,结果与试验数据基本吻合.分析结果表明,该研究成果可以为减小弹头落点散布、提高射击精度提供技术支撑.     

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。     

基于计算流体力学与刚体动力学耦合的高速旋转弹丸弹道计算方法

为了模拟高速旋转弹丸真实飞行弹道,基于弹轴运动附加于控制体表面、自转运动附加于壁面边界的思想,采用三维有限体积法,改进型简单低耗散迎风矢通量分裂格式、双时间步和Spalart-Allmaras湍流模型等计算流体力学（CFD）方法,建立具有任意拉格朗日-欧拉形式的流动模型。结合高速旋转弹丸刚体运力学（RBD）弹道方程组,推导出弹丸运动和控制体表面运动耦合的数学模型,提出一种CFD与RBD弹道耦合计算方法,实现了4阶龙格-库塔法中流动方程和弹道方程联立计算。研究结果表明：气动耦合方法和时间步长对弹道耦合计算结果影响较大;所提紧耦合方法在时间步长0.5 ms下M549旋成体弹丸仿真弹道结果与采用气动模型法计算结果基本吻合;旋转稳定二维弹道修正弹仿真弹道具有抬头力矩使弹丸低头的特性,该特性与文献［29］的研究结果一致。     

基于线性弹道模型的末段修正弹落点预测

针对末段修正弹在弹道末段快速预测落点的问题,提出一种将六自由度刚体外弹道模型线性化的方法,得到线性弹道方程组并求其解析解,结合剩余飞行弧长估算公式,推导出弹道落点快速预测解析公式。以六自由度弹道为基准,通过仿真分析了不同射角不同预测点下线性弹道模型预测法的预测精度和解算时间,结果表明该方法对偏流方向的落点预测误差小于8 m,解算速度相比三自由度数值积分落点预测法提高了一个数量级。该方法为弹载计算机进行实时快速弹道解算提供理论依据,对末段修正弹的工程应用具有参考价值。     

螺旋再入弹道特性分析

针对螺旋再入弹道低空发散问题,提出一种减小弹头落点侧向位移的工程方法.通过仿真计算,研究了螺旋再入弹道的飞行规律、特点以及落点精度等问题.仿真计算表明,该方法是可行的,能够有效减小落点的横向偏差.结果表明,螺旋再入弹道的机动能力与升力系数密切相关,升力系数越大,螺旋弹道机动能力越强,其纵向射程相对弹道式再入弹道偏小.     

基于虚拟域动态逆的空地反辐射导弹轨迹优化

针对空地反辐射导弹抗雷达关机问题,基于虚拟域动态逆( IDVD)的方法设计了一种轨迹优化算法。基于动态逆的思想,通过虚拟弧长高次拟合导弹轨迹坐标,并将边界条件以及状态变量从时间域转换到虚拟域,在虚拟域中求出边界条件的导数。再根据直接法原理离散导弹轨迹,采用罚函数法处理性能指标,寻优得到最优轨迹。仿真结果表明,该方法能够快速计算生成反辐射导弹轨迹,达到了即使雷达关机,也能准确命中目标的目的。该方法通过虚拟化轨迹长度能够方便地求解边界条件的高阶导数,简化了计算过程,能够快速生成参考弹道,且对参数初值不敏感。     

Torpedo''''s Search Trajectory Design Based on Acquisition and Hit Probability Calculation

Taking aim at light torpedo search trajectory characteristic of warship, by analyzing common used torpedo search trajectory, a better torpedo search trajectory is designed, a mathematic model is built up, and the simulation calculation taking MK46 torpedo for example is carried out. The calculation results testify that this method can increase acquisition probability and hit probability by about 10%-30% at some situations and becomes feasible for the torpedo trajectory design. The research is of great reference value for the acoustic homing torpedo trajectory design and the torpedo combat efficiency research.     

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。