基于Vega光电对抗视景仿真的研究与实现

为了评价激光对半主动激光制导导弹的干扰效果,介绍了一种基于Visual C++和MulitiGen Vega环境开发虚拟现实仿真系统的方法,利用MultiGen Creator建立导弹,攻击目标,地形的仿真模型.以半主动激光制导导弹对目标的攻击,以及激光对导弹导引头的干扰的数学模型为基础,用MultiGen Vega来驱动视景仿真模型.并在仿真中添加了特殊效果,利用openGL实时显示仿真过程目标在导弹导引头上成像情况.该仿真系统能够方便地对参数进行修改,直观的显示仿真结果,方便地对武器效能进行评价.     

基于BP神经网络的捷联导引头控制系统设计

滚仰式捷联导引头稳定平台控制器的设计,是导引头完成闭环控制对机动目标实现快速稳定跟踪的关键.导弹在对目标进行跟踪攻击时弹体本身常常处于复杂的运动状态,这就对滚仰式捷联导引头的稳定控制产生严重影响.针对这一问题,提出了一种基于BP神经网络的PID控制器用于滚仰式捷联导引头位置回路校正环节,建立了导引头稳定与跟踪一体化仿真模型.仿真结果表明,针对滚仰式捷联导引头设计的基于BP神经网络的PID控制器的动态性能优于传统PID控制器,由此建立的导引头稳定与跟踪一体化仿真模型可以实现对导引头的闭环控制,能够对机动目标实现快速稳定的跟踪,在实际工程应用中为滚仰式捷联导引头的控制提供有益的参考.     

红外制导半实物仿真及目标模拟器研究

导弹仿真技术为红外制导导弹提供了一个精确、可控和可重复的试验条件,而半实物仿真作为仿真技术的一种,除了可以提高系统的研制质量以外,还可使无法准确建立模型的实物直接进入仿真回路,并可直接检验制导控制系统各部分功能.利用红外目标模拟器系统,可为导引头性能测试提供一种方便、可行、价廉的实验手段,可提供不同气象条件、不同背景下的不同目标的红外特征,以便较全面地测试导引头的各种性能,并可节省大量的实验经费.针对红外制导导弹的半实物仿真系统进行了概述,并结合具体示例介绍了红外制导导弹半实物仿真系统组成.详细论述了一种带一个目标和两个干扰的点源红外目标模拟器的原理与实现.     

射频仿真系统目标驱动方法研究

针对飞行武器平台攻击雷达目标进行射频仿真中的关键问题,该文建立起一种目标模拟阵列的驱动模型,在射频仿真系统中复现实际作战过程中的空间关系。依据目标与攻击武器的偏角关系,导引头、武器平台、地面及仿真环境四个坐标系间的位置关系,该文建立数学模型,确定出目标在仿真阵列上的角位置坐标;通过控制目标阵列在不同的位置辐射信号来模拟目标相对于攻击武器的空间移动,实现攻击过程的动态仿真;并给出系统控制流程;最后实验验证了模型的正确性。     

红外成像制导半实物仿真目标图像生成技术

为实现半实物仿真中红外成像目标的模拟,依托红外动态景象模拟器,进行了成像目标的建模与仿真研究.基于当前主流战机及其红外干扰弹的调研数据,,建立了典型目标的三维模型和辐射模型,根据目标飞行数据求解干扰运动轨迹,生成图像序列以驱动成像系统完成成像目标的仿真.经工程应用证明,该仿真模型逼真可靠,提高了红外成像制导控制系统研究的验证水平.     

基于HLA激光制导导弹仿真的研究与实现

为了评估半主动激光制导导弹的效能,介绍了一种基于HLA和MultiGen Vega环境开发分布式虚拟现实仿真系统的方法。利用MultiGen Creator建立导弹,攻击目标,地形的仿真模型。以半主动激光制导导弹对地面保护目标的攻击,以及激光为保护地面目标而对导弹导引头干扰的数学模型为基础,利用HLA建立分布式交互仿真环境,通过Vega来驱动视景仿真模型。并在仿真中添加了特殊效果。该系统实现了一个可重用,具有互操作性的光电对抗仿真支撑平台。该仿真系统能够方便地对参数进行修改,直观的显示仿真结果,方便地对武器效能进行评价。     

基于HLA的主被动雷达导引头复合制导仿真系统

结合主被动导引头复合制导工作原理,设计了基于高层体系结构( HLA)分布式协议的仿真框架,分析并建立了导引头、信息融合、干扰等关键模块的数学模型,构建了主被动雷达导引头复合制导仿真评估与视景显示系统,进行了导弹攻击海面机动目标典型场景的仿真,实验结果表明本系统的研究开发可为主被动复合制导效能分析与评估提供平台和依据.     

被动雷达/红外成像制导数据融合系统仿真

数据融合是精确制导武器多模制导系统中的一项关键技术。为提供精确跟踪目标性能,建立了数据融合系统中数据校准等测量信息和制导信息融合等环节的数学模型,并结合精确制导武器仿真平台,构建了被动雷达／红外成像双模制导数据融合数字仿真系统。将构造的外部干扰模型引入数据融合仿真系统,仿真了双模精确制导武器在攻击目标的过程中雷达导引头和红外导引头遭遇外部干扰、测量输出发生异常突跳时融合系统融合处理制导信息的过程,结果表明融合系统在雷达或红外导引头测量输出发生异常的情况下通过估计和融合可以输出有效的制导信息,被动雷达／红外成像双模制导系统采用数据融合方案可以提高精确制导武器的抗诱偏和抗干扰能力。     

捷联导引头目标视线角速率重构方法研究

捷联导引头测量信息中耦合有弹体姿态信息不能直接被比例导引所用.实现了从捷联导引头和弹体角速率信息中重构出目标视线角速率,并运用四阶龙格库塔法建立离散模型,避免迭代发散.捷联导引头大的瞬时视场带来大的背景噪声,任何用于重构系统的测量信息噪声都会反映到重构出的目标视线角速率中去.针对系统模型参数噪声与状态噪声并存的问题,从模型中分离开参数和状态,设计了Joint UKF和Dual UKF提取目标视线信息,简化了系统噪声模型,降低滤波器对噪声标定不准确的敏感性.通过弹目拦截仿真验证了目标视线角速率重构方法的正确性,验证了采用离散方法的合理性,验证了设计的滤波器能有效提取目标视线角速率.     

基于外场试验的电视导引头烟幕干扰效应模型构建

通过电视导引头外场挂飞烟幕干扰试验,获得了烟幕对电视导引头干扰效应的实测数据,通过分析实测数据发现了烟幕对电视导引头的干扰机理以及干扰效应的基本规律,据此建立了电视导引头烟幕干扰效应模型。该模型基于外场实体动态干扰试验结果而构建,相比于根据理论分析结果构建的模型更为准确可信,不仅可用于评估烟幕设备对电视制导导弹的干扰效果,同时在光电对抗仿真技术研究及光电对抗仿真系统构建中也有重要应用价值。     

一种典型的导弹速度跟踪系统关键问题的分析

介绍了导弹速度跟踪系统的功能,分析了该系统设计中的速度跟踪系统状态设置,通过分析解决了导弹速度跟踪系统中的各种杂波干扰,有利于导弹跟踪捕捉目标,从而提高导弹准确攻击目标的能力。     

多源信息融合的引制一体化技术研究

制导引信一体化技术是引信技术的一个新发展方向,为了提高对空中机动辐射源目标的毁伤效果,采用末段制导与引战配合一体化技术,充分利用导引头、惯导和引信本身提供的导弹与目标信息,在末端制导过程中根据目标与导弹的相对运动信息进行实时弹目交会情况预测,结合给定的目标几何特征信息,实现了最佳起爆时机、起爆方向、目标杀伤概率等系统建模,最后通过仿真计算并验证了起爆控制算法的有效性,可进一步提高防空导弹引战配合效率和武器系统的作战效能,具有重要的军事应用价值.     

雷达导引头自动测试系统设计

雷达导引头是空空导弹精确制导的基础部件,实现导弹探测、制导和控制等功能。其功能、结构复杂,生产过程中为了保证合格率,导引头需经历多次测试,测试工作量较大。为了提高生产测试效率,设计实现了雷达导引头的自动化测试系统,完成了软硬件设计;硬件部分完成了采集、通讯、控制、保护电路的设计,为了实现程序的烧录以及故障调试,还设计了DSP调试系统;软件部分根据导引头的工作流程及指标要求,完成各功能模块设计,实现自动化测试。软件采用LabWindows/CVI开发,界面操作简洁方便。该系统可以记录所有测试数据及过程数据,提高了生产过程的可追溯性。实际应用表明,该系统工作性能良好,可靠性高,能够长期稳定运行,达到了设计要求。     

红外焦平面图像稳像处理的FPGA实现

红外末制导中,弹载传感器在飞行过程中的抖动给目标检测算法以及跟踪目标的系统控制误差信号带来了极为不利的影响,必须进行实时的稳像处理,才能使导引头信息处理机正常工作。本文对弹上导引头信息处理机中的实时稳像预处理做了详尽的分析,提出了一种实时高效的稳像算法,并选用了Xilinx公司的易于实现高速硬件算法的现场可编程门阵列（FPGA）4000系列加以实现。实验结果表明,稳像效果极佳,完全符合实时制导要求。     

光电导弹校靶方法研究

针对光电制导导弹高精度指向需求,通过研究导弹校靶方法以修正系统误差,提升光电导引头指向精度;提出解析法和几何法两种校靶方法,解析法是从数学推导的角度出发,利用坐标等效变换列写方程组,通过求解多元方程组获得校靶修正角度;几何法是从距离逼近的角度出发,通过多点测量实际指向误差,利用最小二乘、几何旋转变换等方法得到校靶修正角度;最后利用数字仿真分别模拟了两种校靶算法,并进行了对比分析,验证了两种算法的有效性.     

红外导弹目标模系统的实现

红外导弹采用探测目标红外热源实现对目标的追踪,追踪过程中利用红外导引头自身的目标识别功能排除环境干扰和人工干扰.为完成导弹的测试,建立了一套红外目标模拟系统,制定了详细的定性和定量校准方案,实现了红外目标和人工诱饵干扰的动态模拟.系统具有精度高、覆盖性广、通用性强和全程自动化测试的特点,为控制舱的性能研究、设计改进和生产交付提供了一个良好的目标模拟平台.     

VXI总线导弹导引头模拟与自动测试系统

导弹导引头的研制、生产和测试是一个相当复杂和精密的过程。为了试验及验证导引头设计正确性和工作稳定性，提出了基于VXI总线的导弹导引头角跟踪回路模拟与测试系统，能够以半实物模拟导引头跟踪系统工作的物理过程，可以对真实导引头跟踪通道参数进行测试。实验结果表明，该系统达到设计要求，运行良好。     

基于变结构控制理论的某型导弹平滑导引律研究

基于变结构控制理论,提出了一种设计简单、具有很好鲁棒性及准确性的平滑导引律,解决了某型导弹因采用变结构导引律攻击机动目标时,视线倾角增量变化律的来回切换产生抖动的缺陷.     

Distributed observer-based fixed-time cooperative guidance law against maneuvering target

This paper presents a fixed-time cooperative guidance law for leader-following missiles, comprising one leader missile with the target seeker and several seeker-less follower missiles. The aim is to achieve a simultaneous attack on a maneuvering target at desired impact angles. First, a guidance law with impact angle control for the leader missile against a maneuvering target is proposed based on nonsingular fast terminal sliding mode (NFTSM) control algorithm. Then, the design of cooperative guidance law for the follower missiles is composed of two parts: along the follower-to-leader line of sight (LOS) direction, the guidance command derived from bi-homogeneous property is designed to ensure that the follower-leader ranges keep proportional consensus with the range-to-go of the leader missile, thus avoiding the estimation of time-to-go ( $$); in the normal follower-to-leader LOS direction, considering the relative impact angle constraints which is determined by the leader LOS angle, the guidance command is proposed based on predefined-time sliding mode control method. What's more, a distributed fixed-time observer is designed for the follower missiles to compensate for unobtainable leader missile information. The fixed-time stability of the proposed methods is demonstrated using the Lyapunov theory and bi-homogeneous property. Finally, simulation results confirm the effectiveness and superiority of the proposed fixed-time cooperative guidance law with leader-following strategy.