小型察打无人机投弹非稳态干扰下六自由度仿真

小型察打无人机投弹前后无人机状态发生突变,且存在机弹干扰,需要分析机弹分离对载机的安全性影响。文中采用基于动网格的非定常流场求解技术耦合外挂武器六自由度运动方程,给出察打无人机实时非稳态干扰气动力。将干扰气动力作用于无人机六自由度模型,建立了包含控制系统的察打无人机投弹六自由度非线性仿真系统。针对某察打无人机,就不同挂弹方案对无人机平台飞行状态的扰动进行了仿真分析。     

基于面向对象技术的弹道导弹六自由度仿真研究

分析了导弹三自由度仿真存在的缺陷,给出了导弹的六自由度运动模型,应用面身对象技术,建立了弹道导弹的六自由度仿真模型,根据偌记真结果,分析了仿真系统的可信性,概括了导弹六自由度仿真的优点。     

弹道导弹的六自由度面向对象仿真研究

分析了导弹三自由度仿真存在的缺陷,给出了导弹的六自由运动模型。应用面向对象技术,建立了弹道导弹的六自由度仿真模型。根据仿真结果,分析了仿真系统的可信性。最后概括了导弹六自由度仿真的优点。     

迎角对导弹初始弹射弹道的影响

针对导弹发射的机弹分离过程存在较大不稳定性问题,通过求解流体动力学方程组和刚体六自由度运动方程,仿真分析了迎角对空空导弹初始弹射弹道的影响。参照美国阿诺德工程发展中心开展的一项使用标准机翼/挂架/带舵外挂物模型的捕获轨迹法试验,建立了相似的几何仿真模型并进行了数值计算。通过数值计算结果与文献［29］中风洞试验结果进行对比分析,验证了数值计算方法的可行性;采用该方法计算和分析了四代战机在不同迎角下内埋弹射空空导弹的初始弹道。结果表明：在超声速条件下,迎角变化对导弹初始弹射阶段的六自由度运动有明显的影响;随着迎角的增大,导弹俯仰运动更剧烈、横滚角度更大、偏航角度更小,机弹分离的速度明显下降、分离的安全性逐渐降低。     

高动态运动目标参数摄像测量方法与系统

提出了一种基于对极几何约束和竞争判决机制的多目标轨迹联接技术,设计并实现了一种高动态、高精度的多目标六自由度运动参数测量系统.该系统通过多台数字式高速摄像机从不同方向拍摄高动态运动目标,对采集到的序列图像进行分析,交会计算得到目标的三维六自由度运动参数,并可将三维结果可视化输出显示.本成果已成功应用于某国家重点科研任务,完成了大量高动态目标运动参数测量.     

大箭弹6D弹道模型的Simulink仿真

采用基于Simulink的模块化仿真方法，建立了火箭弹运动的六自由度弹道模型。该模型较好的模拟了火箭弹真实的飞行环境，并结合飞行试验数据对仿真结果进行了验证，可以应用到课题研究及工程研制中。     

六自由度运动模拟平台设计与分析

针对实际道路测试周期长、成本高、容易受到恶劣天气影响等问题,设计一种能够用于车载光电跟踪系 统进行模拟试验的六自由度摇摆台。模拟扰动测试,通过六自由度摇摆台提供扰动;对六自由度摇摆台进行结构设 计、运动及频率特性分析。结果表明,该摇摆台能够推导其固有频率与机构刚度矩阵和质量矩阵的关系。     

缩比模型飞行试验相似准则研究

针对全尺寸飞机直接进行飞行试验存在风险大、成本高的问题,利用缩比模型进行相关试验.在风洞试验相似准则的基础上,从飞机的六自由度运动方程入手,利用相似定理研究缩比模型飞行试验遵循的运动相似准则和飞行控制系统相似准则.以某型固定翼飞机为例,对缩比模型与全尺寸飞机进行开环和闭环六自由度仿真,并验证所推导的相似准则.结果表明,试验结果能准确反映原机的稳定和控制特性.     

遭毁伤导弹弹道特性仿真分析

针对结构毁伤引起导弹偏航问题,进行了遭毁伤导弹六自由度全弹道数字仿真分析.建立了导弹六自由度运动方程组,在Matlab/Simulink实时仿真平台下开发了导弹全弹道数字仿真系统,进行了遭毁伤导弹终点状态和飞行轨迹特性分析,研究结果对新型反导技术发展具有一定参考价值.     

7.62mm机枪枪身在模拟弹性枪架上的动力学分析

对带弹性枪架的机枪系统动力学问题进行了分析研究，构造了机枪系统（射手、机枪、土壤系统）的二自由度动力学模型。作为实例，计算了67－2式7.62mm机枪枪身及其自动机的运动规律，并进行了实验，最后将结果作了对比分析，并对提高机枪研制水平提出了建议。     

弹丸外弹道试验装置运动控制系统

针对线膛火炮旋转弹丸外弹道受力情况试验需求,设计一种弹丸外弹道试验装置运动控制系统.以倍福CX5130运动控制器作为主控制器,通过控制该试验装置的运动带动弹丸的自转和摆动,实现旋转弹丸的外弹道运动模拟功能.结果表明:该系统能达到预期设计目标,并已在实际使用中得到验证.     

捷联惯导系统圆锥误差分析

圆锥运动是刚体运动的一种几何效应，在圆锥运动下产生的圆锥误差是捷联惯导系统的重要误差源。产生圆锥误差的运动学机理表明，该误差在捷联惯导系统中只能通过系统设计和算法补偿等方法使其尽量减小而无法完全消除。本文在分析了圆锥误差的运动学机理的基础上推导了由于安装误差、陀螺量化误差、陀螺频带选取等因素影响下圆锥误差的大小。同时介绍了描述刚体圆锥运动的Goodman Robinson理论，应用该理论推导出了圆锥误差的一种有效修正算法，并通过仿真进行了验证。仿真结果表明，采取提高硬件精度和软件补偿的方法可以有效地降低圆锥误差对系统精度的影响。     

动力翼伞系统拟坐标形式的多体动力学建模

精准的翼伞空投着陆需要更接近实际的动力学模型。采用拟坐标形式的Lagrange方程,提出反映翼伞连接方式和相对运动的翼伞多体动力学建模方法。针对翼伞系统稳定飞行的运动特性,将其处理为伞衣、伞绳和载荷等多刚体系统。利用多项式形式表示伞衣下拉后缘时的气动力,附加质量影响处理为等效力,各体平动速度和角速度作为拟坐标,建立无约束形式的多体动力学方程。以某小型翼伞系统为例,仿真分析了单刚体和多刚体模型在下拉后缘、突风扰动和不同吊挂模式下伞衣与载荷的运动特性。仿真结果表明,所建模型有效反映了翼伞系统的相对运动,可通过改变连接方式提高载荷运动的稳定性。     

物伞回收系统运动稳定性分析

为了研究物伞回收系统的运动稳定性,建立了物伞系统的五自由度动力学模型,并对其纵向和横向的运动稳定性进行理论分析,得出一些参数对系统运动稳定性的影响.对纵向和横向运动进行小扰动仿真分析,得出了其响应运动形态,其结论可作为回收系统设计的理论参考依据.     

基于正交高速摄影的人枪动态特性实验研究

为深入了解某无托型自动步枪射击时人枪系统的实际运动情况、研究其人枪系统运动规律,采用2台正交高速摄影机同步跟踪固定在人枪系统上的标记点,获得各特征点在各自视窗中的平面运动轨迹; 基于自适应阈值函数的小波阈值去噪方法,得到该自动步枪及射手在立姿射击过程中俯仰及侧偏的运动特征曲线。实验结果表明:采用正交高速摄影获得的人枪运动参数能更细致、更全面地反映射击时人枪系统的实际运动情况; 射击过程中,枪膛合力的作用、自动机后坐到位的撞击和自动机复进到位的撞击对枪身运动的影响较大。     

用于像移补偿的扫描电机控制系统研究

针对红外成像系统像移补偿问题,对像移补偿的扫描电机控制系统模型进行研究.分析像移补偿的原理,介绍扫描电机选取的原则,对所采用的电机建立控制系统模型,并开展仿真研究.结果显示:在100 Hz扫描频率下,凝视时间大于5 ms,表明该控制系统动态性能满足红外成像系统像移补偿的要求,可为工程应用提供理论支撑.     

减振系统造成捷联惯性导航误差的有限元分析方法

为研究减振系统由于破坏捷联惯性导航与载体之间固联关系而造成的惯性导航测量误差,分析误差机理,提出一种基于有限元的分析方法。在有限元软件中建立带减振器的捷联惯性导航系统模型,利用轨迹发生器生成的运动参数,对载体及惯性导航系统运动过程进行仿真。仿真结束后,从有限元分析结果中提取惯性器件测量数据,经导航解算,得到减振系统造成的惯性导航误差。研究结果表明,有限元分析方法能够实现减振系统造成惯性导航误差的定量分析,使得可以从捷联惯性导航测量精度的角度进行减振系统优化设计。为研究减振系统由于破坏捷联惯性导航与载体之间固联关系而造成的惯性导航测量误差,分析误差机理,提出一种基于有限元的分析方法。在有限元软件中建立带减振器的捷联惯性导航系统模型,利用轨迹发生器生成的运动参数,对载体及惯性导航系统运动过程进行仿真。仿真结束后,从有限元分析结果中提取惯性器件测量数据,经导航解算,得到减振系统造成的惯性导航误差。研究结果表明,有限元分析方法能够实现减振系统造成惯性导航误差的定量分析,使得可以从捷联惯性导航测量精度的角度进行减振系统优化设计。     

高精度机载光电跟踪系统的自适应模糊控制

机载激光制导武器能精确命中目标是由于引导武器运动的激光束能准确、稳定地照射在目标上。而实现这一点的关键是受陀螺稳定平台系统稳定的激光束在机载运动、振动和目标运动的条件下 ,能准确、稳定地跟踪目标。本文讨论了这种陀螺稳定平台系统实现高精度自适应稳定跟踪的模糊控制设计方法 ,仿真证明了该设计方法是有效的。     

手枪射击过程中射手动态响应特性测量与分析

为研究手枪单手立姿无依托连续射击过程中射手的响应特性,采用三维运动捕捉系统和足底压力测试系统,测量了连续射击过程人-枪的运动轨迹及其足底压力特性。试验结果表明：手枪连续射击过程中,手枪运动与足底受力/压力中心位置变化具有密切的关联性;对于立姿无依托射击,射手先后经历了被动响应阶段和主动响应阶段,对于54式手枪射击时射手进入主动响应阶段需要250 ms（标准偏差62.9 ms）;随着连续射击次数的增加,射手对身体平衡能力的控制降低,导致其控枪能力减弱。分析结果同时表明：采用该测试手段对射击响应特性研究是可行的,进一步揭示了手枪射击过程中射手的响应特性,对人-枪系统运动规律分析和人-枪系统动力学模型的建立,具有参考价值。     

相空间中非完整非保守力学系统的一个动力学逆问题

研究了相空间中非完整非保守系统的动力学逆问题。分别建立了相空间中完整非保守系统和非完整非保守系统的运动微分方程,将系统的一个已知积分对时间求导数,引入Еругин函数,得到一个一阶常微分方程,分别考虑非保守力仅依赖于广义坐标和仅依赖于广义动量两种情况,由这个一阶常微分方程并利用系统的运动微分方程得到了确定非保守力的代数方程组,系统的非保守力可通过解此代数方程组来确定。文中举例说明了结果的应用。