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。     

强约束条件下外弹道实时解算算法通用性研究与验证

对基于弹道微分方程的强约束条件下外弹道实时解算算法进行了简要介绍,对其通用性进行了理论分析,并且基于此算法构建的解算模型,对2种穿甲弹进行了在只有射击试验数据的强约束条件下的外弹道解算测试,验证了该算法在具有通用性、强约束性的同时,其解算精度和实时性均可满足当前战车火控系统要求.     

高速旋转炮弹宽海拔弹道解算方法

为彻底改进传统以实弹射击试验为主研制射表的方法,创建了适应宽海拔高速旋转弹弹道解算新方法.建立弹丸非线性姿态运动数学模型,用于计算起始扰动对平均弹道影响;建立弹丸阻力系数随海拔高度变化模型、弹道符合系数与射角关系模型,用于计算高原空气阻力随海拔非线性变化对高原弹道的影响;提出高原和平原射表交接阶梯抑制方法,减小平原射表...     

基于GPS和外弹道实时解算下的舰炮对岸射击新方法

对岸射击时,采用雷达观测,存在杂波多、噪声过大、难以精确获取目标参数的缺点,采用光电系统观测,又易受天气和作用距离的影响,二者都有局限性.传统火控解算方法原理上存在一些不足,又依赖于射表,从而影响整个火控系统的精度.通过分析,提出了基于GPS下观测方法,利用大地主题算法中的Boring算法,建立了定位数学模型和精度模型,克服了先前的缺陷,精确确定了目标坐标.应用解外弹道方程, 利用四阶龙格-库塔法求取射击诸元,提高了精度,采用DSP技术,缩短了解算时间,确保解的实时性.通过模拟仿真及数据精度分析,该方法为舰炮对岸射击提供了新的参考.     

基于MIMU的弹道修正引信弹道参数解算及对MIMU的精度要求

研究了基于MIMU的弹道修正引信弹道参数解算法，并用这套算法对MIMU各惯性器件精度进行了分析，发现各惯性器件精度对弹道参数精度的影响各不相同，并相互独立，确定了以某火箭为背景的弹道弹修正引信用MIMU应满足的精度。     

空空导弹攻击区实时解算的新方法

为了满足攻击区解算实时性的要求,准确建立了攻击区解算模型,充分考虑导弹发动机点火、舵机延时、过载和视线角等实际限制因素;采用黄金分割的搜索方法得到攻击区近、远距离边界,详细分析了大高度差发射时攻击区的变化情况,采用曲线拟合的方法获得导弹攻击区距离函数.大高度差时攻击区远界的大小仍然主要由发射载机的高度决定.检验结果表明实时解算误差较小,该方法是有效的.     

轻量化弹道解算系统火控修正和瞄准线滤波预测

为快速提高轻武器操作人员射击精度、缩短瞄准时间,设计一种超轻型、多种轻武器复用的弹道解算系统,并创新了火控修正方法。建立人体据枪-瞄准-击发过程模型,规划火控诸元解算、实时环境感知、多轻武器复用、交互和数据管理等基本模块,提出可快速、实时解算,基于国产化硬件平台的火控修正软件架构,通过系统综合设计,实现总重量394 g情况下的有效工作。针对显示滞后、击发装置延迟和传感器噪声等问题,结合人体卧姿射击运动特征提出一种瞄准线非线性扩展卡尔曼滤波预测方法,其误差补偿效果相比于匀加速预测补偿方法要好53.1%。为验证系统整体有效性,搭建600 m外场射击实验进行初学者分组对比测试。研究结果表明,该系统经短暂培训后可使新手迅速掌握白光瞄具射击要领,瞄准偏差方位方向为1.15 mm、俯仰方向为0.9 mm,可降低轻武器射击对个人经验依赖,提高射手的远距离射击能力。     

基于地磁测量的弹丸滚转角实时解算研究

为了实时解算弹丸滚转角,根据二维磁阻传感器测量转速的原理,设计了弹丸滚转角的实时解算算法。选用TMS320F2812作为处理器,提高了滚转角解算的实时性。进行了滚转角的解算试验和误差分析,试验结果表明,通过选择合适的试验参数,该设计能够较准确的解算弹丸的滚转角,使其误差保持在±5°以内。     

嵌入式DSP在实时姿态解算中的应用

一个信息处理系统的实质是对信号进行变换，获取信号中包含的有用信息。基于DSP的实时信息处理系统具有高速、稳定、全数字化的特点。在运动物体测试系统中，采用DSP作为中央处理器，易于嵌入各种信号处理、信息融合算法。在提高系统精度的同时，保证系统的实时性。通过安装在载体上的微型惯性测量组合，根据姿态解算算法推算出载体的姿态参数。     

多测速体制下的外测数据处理方法研究

多测速体制是我国航天测控领域的一个重大变革，测量体制的改变给外测数据处理带来重大而深刻的变化，文中对几年来该体制下数据处理关键技术方面的研究和取得的成果与进展进行了简要的介绍，并指出在弹道重构算法的智能化、误差的滤波降噪与辩识修正、实用大气折射模型的建立、外测软件的并行与工程化等方面都需要着重研究，以期有更进一步的突破。     

多测速体制下弹道数据融合的几个问题

多测速体制下，弹道数据融合能否得到满足精度要求的外测弹道、数据融合过程能否真正实现工程化和例行化，不仅是外测数据处理中的核心问题，同样是衡量多测速体制是否成功的重要标志之一。文章从工程化应用的角度，对近几年来在弹道数据融合算法方面取得的进展、数据融合弹道的精度分析和估计、弹道数据融合所需要的基本条件和可能存在的问题进行了分析和讨论。     

多测速系统最优弹道估计方法及应用

应用最优弹道估计方法,研究了多测速系统数据的融合处理技术,获得了最优弹道结果,并与高精度GPS数据进行了比对计算,发现两弹道分速度比对差值极小,计算精度达到厘米级。结果表明,最优弹道估计方法能够更好地获取高精度的弹道结果,是一种多测速系统数据处理的有效方法,在试验任务中得到了成功应用,提供了可靠的数据处理结果。     

多雷达含缺损信息外弹道解算方法研究

为解决雷达测量信息受地、海杂波的强烈干扰,导致雷达俯仰角测量难以构成有效闭环,目标俯仰角信息超差严重,并通过坐标系变换,向目标各维坐标传导超差信息的问题,该文综合考虑地、海杂波对方位角和斜距信息影响较小,以及海上靶场雷达测量网的布站特点,提出了一种利用多台雷达共有段落的方位角和斜距信息,构建联合处理模型,解算目标弹道的方法。数据测试证明,该方法可以有效解决雷达部分测量信息超差问题,提高靶场雷达测量数据处理的精度和可靠性。     

测速体制下测元误差对弹道参数的精度影响分析

首先给出了测速逐点定轨和样条约束EMBET定轨的误差计算方法的公式推导，然后进行了测元误差对弹道参数精度的影响的仿真计算，得出了测速逐点定轨方法不能满足弹道参数精度指标要求，而在存在较大的不可建模的系统误差的情况下，样条约束EMBET定轨方法的精度计算结果太高以至于不能如实反映实际弹道参数精度的结论。     

基于模糊自适应互补滤波的姿态解算算法

在互补滤波姿态解算算法中,如果将滤波器参数设置为固定值,加速度计测量值包含振动噪声和运动加速度会影响姿态解算效果;针对此问题,首先根据加速度计测量值的模值对姿态解算算法进行改进,然后根据加速度计测量值求取的误差能反应载体运动状态这一特性,提出了一种模糊自适应互补滤波姿态解算算法;仿真试验表明:     

一种基于高炮射表数据的弹道反算方法

针对射表或射表逼近函数难以直接计算弹道轨迹的问题,提出了一种通过射表数据和射击诸元数据计算弹道轨迹的反算方法。该方法利用射表或射表逼近函数,依据已经计算出的射击诸元,反算该射击诸元对应的弹道轨迹。仿真结果证明了该方法的正确性和实用性,该方法适用于各类火炮的弹道计算。     

基于多台光学经纬仪实时交会的弹道初段解算方案探讨

导弹飞行试验中,初段弹道位置参数一般通过两台光学经纬仪交会测量获得。而由于布站条件限制,这种定位方式的效果往往并不理想,尤其是由位置滤波(或者平滑)得到的速度参数带有较大的随机误差,不能为安控和数字引导提供有效的实时信息源。针对此问题,提出了多台光学经纬仪实时交会定位的方案,并对工程应用中面临的难点和具体问题进行了详细分析。     

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.     

应用偏差积分方法计算弹道的算例和分析

偏差积分方法是数值积分常微分方程初值问题的一类高精度的快速算法。本文给出应用偏差积分方法计算弹道的算例,并分析其取得成功的原因。例题的计算结果和本文的分析表明,将偏差积分方法应用到弹道计算中,将会节省大量的计算时间。