宽带射频阵列式目标仿真系统的实时控制设计

射频阵列式目标仿真系统是通过阵列辐射复现雷达作战电磁环境、目标和干扰的半实物仿真系统,是武器系统的重要研制手段.文中简要介绍了雷达目标仿真的基本原理和实时宽带仿真系统中的关键问题,着重介绍如何在宽带射频阵列式目标仿真系统中实时控制移相器、衰减器,以实现目标的准确模拟.     

红外目标模拟器CIG系统延时误差分析及补偿

研究红外成像制导半实物仿真系统目标模拟器延时误差对制导控制系统仿真的结果置信度影响问题,针对目标红外特性模拟要求,分析了目标模拟器的误差影响因素,提出了误差补偿算法。首先基于红外目标模拟原理,分析了影响仿真精度的主要误差源;然后根据红外CIG延时误差产生机理,分析了延时误差对几何分辨率、角度分辨率、动目标横向位置、动目标径向位置的影响;最后推导了红外CIG系统延时误差补偿算法。仿真结果和测试结果表明,本文方法有效补偿了红外CIG系统延时误差,提高了仿真结果精度,为红外成像制导武器系统优化设计提供了依据。     

激光制导武器半实物仿真的误差分析与校正

根据激光半主动制导武器的特点建立了该类武器制导与控制系统半实物仿真模型。通过分析误差对半实物仿真的影响,指出几何误差的影响较大,并建立了误差数学模型。通过数学仿真,在脱靶量的允许范围内给出了最大允许角误差。为消除误差,设计了导引头闭环跟踪半实物仿真实验。利用仿真结果建立了误差参数超定非线性方程组,并使用牛顿迭代法和加权最小二乘法的组合算法来解算。此项研究工作有效地提高了仿真精度,同时也提高了基于该类平台半实物仿真实验的置信度。     

激光制导弹药半实物仿真目标模拟技术

对激光半主动制导武器半实物仿真系统中的激光目标模拟技术进行了研究。提出了激光制导弹药半实物仿真对目标模拟的技术要求。根据该要求,设计了激光目标模拟器及其分系统方案。该目标模拟器可实现激光光斑能量、尺寸以及弹目视线相对运动特性的模拟。     

红外制导半实物仿真系统误差分析

为提高红外制导半实物仿真试验精度和可信度,研究和分析了红外制导半实物仿真系统误差。详细分析了影响红外制导半实物仿真精度的主要误差源和产生机理,从仿真机理角度建立了半实物系统仿真模型和系统误差模型,通过仿真和分析比对在有无加载误差模型下的导弹弹道解算结果,定量分析各类误差源对仿真试验精度的影响。通过仿真分析表明,转台性能和机械误差对仿真试验精度影响很小并可忽略,而红外导引头轴向位置安装误差影响较明显,在仿真试验过程中需要重点考虑并保证在厘米级范围内。     

光电对抗仿真与效能评估

光电对抗是光波段的电子战,其技术体系包括光电侦察告警、光电干扰和光电伪装与防护等主要方面。利用仿真方法开展光电对抗技术研究,是提高光电对抗技术水平及其效能的一条高效便捷的途径。仿真分全数字仿真和半实物仿真两种主要手段,包括光电威胁目标仿真(光电制导武器和光电侦测设备)、光电对抗手段仿真和光电环境仿真等方面。光电威胁目标仿真多采用半实物仿真方式,通过建立并运用光电制导武器和光电侦测设备模拟器,进行激光欺骗干扰、红外诱饵干扰、红外定向干扰、烟幕干扰研究及其效能评估研究。光电干扰设备和光电环境仿真多以全数字仿真为主,半实物仿真为辅助,通过建立并运用干扰手段数学模型及光电环境仿真模拟器,开展光电侦察告警以及光电干扰技术体制研究。光电对抗仿真与效能评估方法已广泛应用于光电对抗技术研究与装备研制,比较成功的应用有激光角度欺骗干扰半实物仿真系统等。     

透射式激光目标半实物仿真系统研究

根据激光半主动制导武器的制导原理,分析了半实物仿真性能测试中影响仿真置信度的重要参量,设计了基于透射式结构的激光目标模拟仿真系统,该系统可实现:光斑大小变化范围0.1～20 mm,抖动范围±9 mm,能量变化范围大于50 dB的模拟,并结合研制需求搭建了演示实验装置。结果表明:透射式结构的采用,有效增大了激光目标的模拟范围,同时有利于激光目标特性的模拟。     

基于SCKF和姿态估计的SINS/GPS在线对准方法

该文提出了基于平方根容积卡尔曼滤波和初始姿态估计的捷联惯导/全球定位系统组合在线对准法。构建平方根容积卡尔曼滤波器来对初始姿态估计的非线性量测模型进行滤波,估计代表初始姿态转换矩阵的罗德里格参数,并以此求出当前时刻的姿态转换矩阵,从而求出当前时刻准确的姿态。该文分别对制导武器系统和车载系统进行了半实物仿真。仿真结果表明,此方法可在25 s左右完成在线对准。其中短距离制导武器仿真结果航向角及俯仰角误差在0.1°内,横滚角误差在0.3°内;低成本车载导航系统仿真结果航向角误差在0.2°内,俯仰角及横滚角误差在1°内,可满足制导武器及低成本民用车辆的对准需求。     

红外动态场景目标模拟器系统设计

红外动态目标模拟器系统是红外制导武器半实物仿真系统中的核心设备,具有重大的军事和经济意义.以某空地导弹成像导引头半实物仿真系统为应用对象,采用微反射镜阵列(DMD)为核心器件,设计开发了基于DMD的大场景红外动态目标模拟器系统.针对模拟器系统的分辨率、对比度、最小可分辨温差、灰度等级等关键技术指标,对DMD芯片的信号解...     

激光捷联导引头半实物仿真合成视线法研究

在分析激光制导半实物仿真系统特点的基础上,结合激光捷联导引头的工作原理,提出了一套基于合成视线的半实物仿真系统视线模拟方法。一方面,基于漫反射屏和三轴转台的激光制导半实物仿真系统架构建立了合成视线仿真模型,并在分析安装误差对合成视线仿真精度影响的基础上设计了合成视线仿真误差修正算法;另一方面,对合成视线仿真模型和误差修正算法进行了仿真计算。仿真结果表明,该方法在工程应用上是可行的,对提高激光制导半实物仿真系统对捷联导引头的测试和仿真能力有重要意义。     

激光半主动制导武器半实物仿真系统能量链研究

半实物仿真技术为制导导弹提供了精确、可控和可重复的试验条件,针对激光制导武器半实物仿真系统的工作特点,重点分析了影响半实物仿真精度的激光能量链特性.研究了影响激光能量传输的主要因素,包括气象条件、目标反射系数以及弹目距离等,建立了理论模型及计算方法.结合实战条件下导引头接收到的功率密度的对比,进行了半实物仿真条件下激光...     

一种多基阵炸点声源定位系统设计

为提高火炮武器的命中精度和攻击效果,提出了一种基于无源声探测的目标定位技术。系统通过传声器阵列采集目标声源发出的声信号,采用多个基阵定向结果对目标进行交汇定位,搭建了基于FPGA+DSP架构的基阵节点,对节点的软硬件进行了详细设计,并利用时延估计和定位算法解算出目标声源的三维坐标,实现对炮弹炸点的精确定位。最后模拟现场环境,设计完成了多次测试实验,验证了方位角估计理论的正确性及试验系统的可行性。实验数据表明,该方法具有较高的估计精度,可获得炸点的具体位置信息,具有一定的实用价值和应用前景。     

国外半实物仿真红外多波段目标模拟技术综述

为了准确地对红外多波段成像制导武器作出评估,红外多波段目标模拟技术成为国内外的研究热点.从系统组成、工作原理、技术指标和特点等方面,详细介绍了国外半实物仿真红外多波段目标模拟系统近年来的发展状况.这对后续国内红外多波段目标模拟技术的发展具有一定的参考借鉴意义.     

一种新的阵元位置误差有源校正算法

阵列天线位置的不确定性会严重影响阵列天线的测向性能。文中基于子空间类测向方法,在远场情况下,提出了一种新的估计阵元位置误差的有源校正算法。该算法是以迭代的形式给出,其目标函数建立在信号子空间基本性质的基础上,适用于多个校正源同时存在的情况,并且可以应用于任意阵列形式。计算机仿真验证了文中的算法具有较快的收敛速度和较高的参数估计精度。     

激光角度欺骗干扰半实物仿真试验系统

根据激光角度欺骗干扰工作原理,提出了一种用于激光半主动制导武器角度欺骗干扰的半实物仿真试验系统。介绍了系统设计原理、组成和工作流程。基于光信号变换和计算机信息处理等技术,将激光导引头和激光指示目标信号模拟器等实物接入仿真系统,制导控制系统通过数学仿真方式实现,构建接近真实飞行环境的激光半主动制导武器工作回路。在此基础之上,引入角度欺骗激光干扰信号,进行对半主动激光制导武器的角度欺骗干扰试验。重点分析了若干关键技术,包括实时仿真技术、弹目视线精确模拟技术、激光束变换与控制技术、大面积漫反射屏研制技术、杂散光控制技术和仿真系统误差分析技术,并提出了工程解决办法。     

一种长基线阵列地面单站无源定位方法

为解决地对空快速单站无源定位问题,提出了一种长基线阵列地面单站无源定位方法。该方法将阵列天线嵌套在三天线长基线系统中,利用目标到长基线两端的视向夹角隐含在相位差参数上的原理,由视向夹角相位差估计角度变化率,同时利用阵列天线测出目标的实际方向,最后获得目标的位置参数。该方法可以在单个脉冲实现对目标的无源定位,仿真结果验证了该方法的正确性。     

导弹半实物仿真系统通用设计规范研究

仿真系统设计的标准化、规范化和通用化是导弹半实物仿真系统研制的基础,也是仿真技术发展的重要发展方向。本文首先定义了导弹半实物仿真系统的主要用途和专用术语,给出了导弹半实物仿真系统的设计要求,在此基础上提出了导弹半实物仿真系统的设计准则、设计内容和设计流程,最后给出了仿真系统的设计和验证方法。本研究可作为导弹半实物仿真系统的通用设计规范和实施准则,具有很好的应用前景。     

激光目标模拟器逼真度量化评估方案

激光目标模拟器逼真度主要用来评估目标模拟器出射激光对实际场景中激光照射器出射激光在传输及被目标发射时的近似程度。逼真度评估的有效程度取决于评估方案的适用性及实际可操作性。因此,提出了一种激光目标模拟器模拟逼真度的有效评估方案,并给出了具体指标的量化逼真度定义。首先给出了实战中的激光能量传输模型和半实物仿真系统中的光斑控制模型,接着以此为依据重点研究了激光目标模拟器激光脉冲和激光光斑特性的逼真度评估内容,最后通过计算各分项指标权重,得出了激光目标模拟器的整体逼真度。逼真度量化评估方案可应用于激光目标模拟器的设计及性能评估,从而达到在室内完成半实物仿真测试以减少总体测试费用和时间的目的,对于现代化武器系统设计具有十分重要的意义。     

面向机载火控雷达软件设计半实物仿真系统

现代机载火控有源相控阵雷达对数据处理的要求越来越高,雷达软件的复杂度越来越大.雷达系统对软件功能验证和算法优化的要求也越来越高,因此针对机载相控阵火控雷达软件研发的需求,建立一套可应用软件系统开发和测试的分布式半实物仿真系统必不可少.文中讨论了该系统的组成和工作流程,提出了一套有效实用的目标、载机运动轨迹仿真模型和雷达回波产生模型.该仿真系统在机载相控阵火控雷达系统软件的开发过程中得到成功验证.     

精密两维转镜的动力学仿真与控制误差分析

精密两维转镜作为激光角度欺骗干扰半实物仿真试验系统中模拟弹目、弹干扰视线运动的重要设备,其控制误差是影响视线运动模拟精度的重要因素,进而影响半实物仿真试验精度。以多体系统动力学方法推导了精密两维转镜的机电分析动力学模型,采用计算力矩法设计了两维转镜的轨迹跟踪控制器,并在Matlab/Simulink环境中对建立的反映转镜动态特性的数学模型进行了仿真,转镜方位、俯仰轴对等效正弦输入信号的角位置跟踪误差分别为2.2 mrad与3.5 mrad,结果表明:模型可实现对引导输入的角位置信号的高精度跟踪控制。