脉冲修正弹参数优化设计方法

为了从理论上寻求合理、有效的脉冲修正弹参数设计方法,提出对脉冲修正弹参数进行优化设计。选取脉冲发动机个数、单脉冲冲量大小、脉冲发动机轴向偏心距及尾翼导转角为优化设计变量,以脉冲发动机总冲最小为目标函数,并以某些脉冲参数、弹道参数等为约束条件,建立了脉冲修正弹参数优化模型。针对该模型的特点,在标准粒子群算法SPSO2011的基础上,提出了基于自适应罚函数且适于处理整数离散变量的改进粒子群算法。算例结果表明,该算法用于脉冲修正弹参数优化设计,可快速、可靠地获取最优解。     

基于正交试验设计的末修弹脉冲参数优化研究

在总脉冲量恒定的前提下,对影响末段弹道修正弹落点修正效果的主要脉冲参数(包括启控时间、总脉冲数、最小点火时间间隔、点火阈值)进行了详细分析。以正交试验设计为数学工具,对多因素、多水平组合的脉冲参数优化进行了深入研究。数值仿真表明,基于正交试验设计的末段弹道修正弹脉冲参数优化是可行的。     

迫弹简易制导技术

针对简易制导技术的特点及其基本原理，以某迫弹为研究背景，采用横向脉冲修正方法修正迫弹横向偏差，建立了在脉冲力控制下的简易控制迫弹外弹道方程组，并重点对横向脉冲修正中脉冲力大小、脉冲作用时间、脉冲起控时间、脉冲发动机距弹体质心的距离等相关设计参数对横向修正效果的影响进行了计算分析．研究结果对简易控制迫弹的设计具有工程应用价值．     

基于脉冲发动机特性的多弹协同制导律设计

针对攻击高速目标的多弹协同制导律设计问题,提出一种基于脉冲发动机工作特性的多弹协同制导律设计方法.首先,求解视线系下的弹-目相对运动方程;其次,在视线方向上采用有限时间一致性理论进行协同制导律设计,视线法向采用滑模变结构控制理论进行视线角度约束制导律设计;然后,对于视线方向上过载指令,考虑脉冲发动机工作特性,将视线系下的连续制导指令转换为离散制导指令,进而实现多弹协同制导;最后,通过数值仿真验证了所设计协同制导律的可行性和有效性.     

空空导弹多脉冲固体火箭发动机能量分配优化研究

针对多脉冲固体火箭发动机在空空导弹上的应用,以扩大空空导弹的不可逃逸攻击距离作为主要优化目标,同时考虑导弹的最远射程和末端速度,借用遗传优化算法,对双脉冲和三脉冲发动机的综合性能参数进行了优化,得到了导弹综合性能最优的发动机能量分配方案,为空空导弹多脉冲发动机的设计提供了理论依据。     

末段修正迫弹脉冲修正方案研究

文中对末段修正迫弹脉冲修正技术进行了研究，提出了四象限脉冲修正方案和高频照射脉冲修正方案．分别进行了脉冲发动机组布局设计和脉冲修正策略设计，建立了相应的数学模型；四象限脉冲修正方案由于没有准确的目标方位信息，会造成脉冲推力损失和脱靶量增大；通过使用脉冲发动机提前工作角，高频照射脉冲方案能使脉冲作用力的合力作用在正确的修正方向上，有利于减少脱靶量，提高修正精度。     

某制导侵彻航弹飞行弹道研究

根据某制导侵彻航弹射程远、弹着角大的要求,提出该航弹的总设计指标,设计和优化了飞行方案.初始投弹段设计了俯仰角稳定回路,给出了频率特性曲线,中间段沿方案弹道飞行,根据模型风洞吹风试验数据设计和优化弹道,弹道末段采用改进型比例导引律并提出修正限制终点落角.数值仿真表明该飞行方案满足侵彻航弹对射程和末段着靶姿态的指标要求.     

弹道修正弹脉冲修正机构简易控制方法

建立了采用脉冲力控制的弹道修正弹飞行弹道模型.利用均匀设计方法,通过回归分析研究了脉冲修正起始时间、脉冲力级数、弹丸射角以及作用角度对修正效果的影响,推导出关系模型,利用该模型提出了一种简易的脉冲力控制方法.仿真结果证实该简易方法控制脉冲发动机工作能够有效提高弹丸的命中精度,对脉冲发动机在弹道修正弹上的工程应用有一定的参考意义.     

利用捷联导引头信息实现脉冲比例导引

在简控条件下实现精确制导是灵巧子弹研制中的重要问题.根据弹栽捷联成像导引头和脉冲发动机控制系统的特点,设计了一种基于零效脱靶量概念的直接利用捷联导引头测量信息的末制导方法.该方法通过将速率陀螺和捷联导引头测量信息在速率层面上融合,可在弹体系下得到脉冲比例导引律所需要的制导信号,这避免了在提取惯性系下视线角速率时由不同坐标系多次转换带采的信息损失.利用六自由度动力学模型对末段弹道进行了仿真.结果表明,在理想情况下该文方法可以实现子弹对地面固定目标的精确打击.     

脉冲式末端修正弹的修正能力及控制精度分析

针对低旋弹药在脉冲发动机工作时影响弹道特性问题,进行了弹道特性仿真,分析了脉冲发动机位置和点火相位对末端修正弹修正能力的影响,并计算了脉冲发动机点火时间误差和位置误差对控制精度的影响,从而为脉冲式末端修正弹的外弹道设计提供理论依据。结果表明:通过调整脉冲发动机的位置和点火相位,可实现末端修正弹药的修正能力要求;点火时间误差和位置误差引起的控制偏差在5.1%以内。     

基于速度增益制导的大椭圆转移中段制导方法研究

针对大椭圆转移中初始偏差和长时间飞行中摄动因素导致的方法偏差较大的现象,需进行中段轨道修正。基于显式制导的思路,采用速度增益制导,研究了考虑项摄动有限推力条件下的中段轨道修正方法,并通过优化修正时间设计了终端偏差小、燃料消耗少的中段修正优化轨道。针对不同初始偏差工况通过数学建模仿真进行了验证,结果表明该方法可行。     

末段修正迫弹脉冲发动机控制策略

针对迫弹的末段弹道修正问题,建立了脉冲控制的六自由度弹道模型,提出了一种基于实时弹目偏差量的控制策略,仿真研究了该控制策略对修正能力、飞行稳定性的影响规律等问题.结果表明:该控制策略能有效地修正弹道,缩小弹目偏差.该研究对脉冲发动机在末段修正迫弹上的工程应用有一定的参考.     

基于遗传算法的弹道优化算法

以空空导弹的末端速度作为性能指标,其弹道倾角视为控制变量,在规定的飞行时间及射程下,优化导弹弹道使得其末端速度最大化;通过采用多项式样条插值的方法估计弹道倾角的变化规律,利用遗传算法进行优化计算弹道倾角采样点数据,最后得到满足条件的优化弹道并进行仿真;仿真结果表明：按此优化方法得到的弹道与比例导引方案弹道相比,大大提高了导弹的末端速度,研究结果对空空导弹的标准弹道设计有一定学术和工程参考价值。     

末修子弹风修技术研究

为消除横向风对子弹命中精度的影响,根据末修子弹的工作原理,提出了克服横向风降低子弹命中精度的风修模型,利用该模型对子弹末修段弹道进行了仿真.仿真结果表明,对末修子弹进行风修能有效提高子弹对跑道的命中精度,是提高末修子母弹射击效能的重要手段.     

确定射程弹道修正弹阻力器展开时刻的算法研究

用增阻系数的概念，建立了增阻式射程弹道修正弹的质心运动方程组。对弹丸的纵向速度和纵向加速度进行了理论分析和数值仿真试验，得出了在弹道末段弹丸的纵向加速度保持不变的结论。并据此分析了阻力器作用时间与作用距离及修正距离的关系，指出了阻力器作用距离和修正距离均与阻力器作用时间呈二次关系，并用计算机仿真验证了这一结果。根据这个结论，用时间修正系数的概念推导了阻力器展开时刻的近似计算公式。为了进一步提高修正精度，提出了采用比例加速收敛的算法，在较少的弹道重复计算次数内达到预定的落点精度。仿真结果表明了这一算法昀正确性与可行性。     

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。     

向月飞行轨道误差分析

根据月球探测器向月飞行轨道动力学方程式得到了飞行轨道误差的迭代方程,采用协方差分析方法对轨道初始误差误差源造成的轨道误差进行了分析,结合具体算例,给出了探测器初始轨道位置和速度误差引起的向月飞行轨道误差的时间历程和轨道终点误差。计算结果表明,若发射环月卫星,必须进行多次中途轨道修正。     

轻型反潜鱼雷最优垂直命中末弹道设计

在轻型反潜鱼雷最优垂直命中弹道设计中,基于庞特里亚金（Pontr）,agin）极小值原理解析求解得到的最优垂直命中导引律具有理论基础完备、形式简洁等优点,但因其推导过程进行了一系列简化处理,适用范围变窄,且控制系数不易获得,事实上难于直接应用。为此,本文提出了一种实用的鱼雷最优垂直命中末弹道的设计方法,即对上述导引律进行面向工程应用的二次优化设计,从而得到满足不同初始作战态势下的最优导引律。通过弹道数字仿真验证了该方法的可行性和可靠性。分析了末弹道优化系统的设计灵敏度,提出了合理的优化设计建议。     

末段修正火箭弹脉冲修正技术

提出了一种末段修正火箭弹的脉冲修正方案,建立了相应的弹道模型;对单个脉冲发动机的修正能力及修正时机进行了仿真研究;提出了末段多级修正的方法,并对多级修正进行了弹道数字仿真.结果表明,所提出的方案及修正方法能充分地利用单个脉冲发动机的修正能力,使多个脉冲发动机合理启动,可以大幅度提高火箭弹的命中精度.     

基于极大值原理的弹道修正引信弹道优化控制研究

为了通过弹道修正引信控制弹丸按照特定弹道飞行以击中目标,基于空气动力学和优化控制原理建立了以弹道修正控制消耗能量最小为目标的弹道控制优化模型。应用极大值原理求解该优化模型,其中的初值问题采用牛顿迭代法求解。算例优化结果表明：在给定初始修正点和目标点情况下,由优化模型得到的法向过载优化值能够控制弹丸击中目标位置。文中优化结果为弹道修正机构的设计提供了理论依据。