基于导引头地面捕获域的激光制导炸弹射表修正技术

新一代激光制导炸弹普遍采用陀螺稳定式导引头替代原风标式导引头以提高制导精度,为提高导引头捕获概率,针对两种类型导引头工作机理差异,对方案过载飞行段驾驶仪误差带来的弹道偏差及飞行攻角对捕获概率的影响进行了分析。引入导引头地面捕获域的概念,提出一种以名义捕获域中心与目标位置的相对距离差作为射表投弹距离修正的方法,减小了由于干扰导致弹道偏移对导引头捕获的影响。仿真计算表明,使用修正后的射表,可极大地提高导引头捕获概率。     

捷联激光制导弹药末段全弹道目标捕获仿真

针对增程单兵火箭弹由于弹道低伸和末段弹道时间短的弹道特点对激光末段制导形成的局限,研究捷联激光制导导引头在末段全弹道上的目标捕获域和目标捕获率。建立低伸弹道上激光半主动导引头目标捕获域模型,在不同的火箭弹发射角条件下,对导引头在末段全弹道上的目标捕获域与最小锥形视场进行仿真,分析最小目标捕获域边界由双曲线变为椭圆时的弹道点和视场角,得到导引头的最佳半视场角为5.9。考虑弹道扰动的影响,通过蒙特卡罗方法计算末段弹道上不同弹道点的导引头目标捕获率,得到在弹道上导引头的最佳起始探测弹道点。为增程单兵火箭弹的制导化提供参考。     

激光制导武器致盲干扰技术的仿真研究

在激光制导武器弹道仿真系统的基础上进行了软件的二次开发,建立了强激光作用下的四象限探测器制导信号输出的数学模型,研制出了致盲干扰下的激光制导武器弹道仿真系统.以激光制导炸弹为研究对象,比较了干扰前后炸弹的制导电压、制导误差角和弹道,研究了激光致盲干扰对激光制导武器作战效果的影响.最后给出了弹着点和目标的距离与干扰机和目标相对位置之间的关系.     

全捷联导引头视线角速度STCKF提取技术

传统的平台导引头可以通过物理跟踪回路直接提取导弹制导所需的视线角速度信息,采用全捷联结构后,导引头失去了直接测量视线角速度的能力,视线角速度需要通过数字计算的方法来提取。针对全捷联导引头精确制导技术工程应用中的问题,首先给出了视线角速度提取方案,推导得到视线角速度估计模型,鉴于估计模型的强非线性,采用强跟踪容积卡尔曼滤波算法对视线角速度进行估计。结合小型空面导弹的典型使用条件,通过弹道仿真对视线角速度估计算法的有效性进行了验证。仿真试验表明:导引头在末制导段捕获目标后,能迅速消除滤波初始误差,准确跟踪真实的弹目视线角和视线角速度变化。为验证将滤波输出作为制导信息的可行性,考虑激光半主动全捷联导引头的典型干扰,用蒙特卡洛打靶方法对导弹制导精度进行了考核,1 000次打靶结果显示,对静止目标的制导精度为0.58 m（CEP）,对运动目标的制导精度为0.84 m（CEP）,满足精确制导武器的制导精度要求。     

激光制导武器半实物仿真系统的设计与实现

首先,以某激光制导弹药为背景,提出了室内半实物仿真系统的总体设计方案,介绍了一种激光半主动导引头的工作原理。其次,在室内局限环境下,建立了弹目几何关系的数学模型,研究了导引头入瞳光学特性,并根据制导与控制系统的工作原理,设计了末制导段弹道的半实物仿真模型。最后,设置两种末端制导的初始条件,引入导引头和角速率陀螺等弹上部件进行多次弹道仿真试验。试验结果表明,基于该导引头和角速率陀螺的制导与控制系统设计合理,可以实现精确打击。     

对激光半主动制导武器的角度欺骗干扰的效能评估

角度欺骗干扰是一种有效的对抗激光半主动制导武器的措施,对角度欺骗干扰的效能进行评估在军事上有重要意义.传统的评估方法是采用仿真软件对激光导引头的弹道进行仿真,几乎不考虑目标指示器的影响.以激光半主动制导炸弹和目标指示器组成的系统为对象,依据射击效率理论,计算了无干扰时激光半主动制导炸弹对目标的杀伤概率,并指出激光角度欺...     

有控炸弹

据苏联《技术与装备》1984年第12期报道,美国空军及海军现已装备了有控炸弹。制导方式有两种,一种是激光制导,另一种为热成象制导。据称,法国也研制了类似美国的激光制导炸弹。激光制导炸弹,在使用时要从飞机或地面上用激光照射目标,炸弹根据目标反射回来的激光光束进行导引。有控炸弹的自动导引头,在求出炸弹飞行速度矢量方向与被照射目标方向之间的夹角后,控制系统便发出相应的指令使舵偏转,并校正有控炸弹的飞行弹道。热成象制导的炸弹,装有热象仪,飞行员(或操作手)在机仓内热象仪屏上可以看见目标的图象。导引方式分为自动导引和指令导引两类。     

激光导引头跟踪回路的设计与半实物仿真

首先,为实现激光半主动导引头光轴的快速跟踪目标,根据光轴与弹目视线的误差角大小,将光轴进动速率分为线性区、过渡区和非线性区.为解决角速率的不连续性问题,采用Hermite方法设计了有约束条件下的导引头跟踪回路的进动方案.其次,介绍了激光制导武器的半实物仿真平台,建立了室内环境下的几何数学模型.最后,将未解锁的导引头搭载于五轴转台,以五轴转台的两自由度模拟导引头光轴的进动,其余三自由度模拟弹体姿态运动,通过在远、近边界初始条件下,通过弹道的半实物仿真试验,可以验证,导引头跟踪回路的设计方案在末制导段飞行过程中安全可靠,可以实现精确命中目标.     

烟幕干扰下激光制导炸弹作战效能分析

烟幕干扰是对抗激光制导炸弹的一种重要方法,定量计算烟幕干扰下激光制导炸弹作战效能具有重要的军事价值。文中通过分析激光制导炸弹的攻击方式、制导原理及激光对抗系统的干扰原理,给出了一种综合评估激光制导炸弹在烟幕干扰下作战效能的方法,该方法以数字仿真结合实弹靶场试验为基础,通过规划初始试验条件,运用数学方法得到炸弹在烟幕干扰下对典型目标的毁伤概率,为合理地使用激光制导炸弹武器系统打下了理论基础。     

RTX在激光制导炸弹半实物仿真中的应用

三轴仿真转台是激光制导炸弹导引头半实物仿真系统中的关键设备之一,针对高精度三轴仿真转台实时控制的要求,讨论了基于RTX的实时控制系统的设计和实现方法,介绍了RTX的实时特征．对Windows—NT系统和RTX实时操作系统在实时精度方面的性能进行了比较。并给出弹道跟踪曲线等实验结果。实验证明,该系统实时性高,工作稳定可靠。     

基于实测数据的激光高重频干扰效果数学仿真

为了解决激光高重频干扰效果评估的问题,设计了高重频激光干扰导引头实物实验,利用实测数据建立了干扰效果模型。通过比较实验情况与数学仿真战情中导引头工作状态的区别,验证了模型的可信度。分析了光斑大小和能量分布、激光入射光线与导引头轴线夹角、导引头接收能量密度等因素对制导信号生成的影响。采用蒙特卡洛方法对激光高重频引诱干扰和扰乱干扰情况下制导炸弹进行了弹道仿真,对其落点分布进行了分析。     

干扰和噪声对激光制导性能及精度的影响

针对某激光导引头检测中输出弹目视线角速度误差较大的情况,分析指出弹目视线角速度噪声是角跟踪回路中探测器噪声、弹体扰动和摩擦等干扰力矩共同作用产生的。根据导引头控制原理建立了其稳定跟踪回路模型,定量分析了这些误差因素对导引头稳定跟踪性能和弹目视线角速度输出指令的影响程度。然后实测分析了激光导引头输出弹目视线角速度噪声特性,建立了其与弹目距离的函数关系,并将其加入某制导武器制导模型中进行仿真。结果表明:加入弹目视线角速度噪声后,弹体滚转姿态角变化较大,舵偏角变化也较大,近距离时由于角速度指令噪声较小对全弹道及脱靶量的影响比较小,这与实际检测结果相符较好。但近距时当角速度指令处于噪声峰值处,弹偏离后来不及修正可能会对导弹的近距攻击区有影响,研究方法及结论对导引头的实际研究测试及弹的战术使用均有一定的参考价值。     

红外成像对抗中导引头伺服系统建模与分析

红外成像制导武器对抗是光电对抗的重点领域。在红外成像制导对抗数字图像注入式闭环半实物仿真试验时,由于红外导引头传感器被图像生成和图像注入计算机取代不参与工作,需要建立准确的导引头伺服控制系统的传递函数模型,进行仿真实验和实际工作两种情况下导引头控制回路性能的等效性分析。基于此,结合某型红外成像导引头的结构组成特点,将导引头划分为七个不同的功能模块,提出了导引头伺服控制系统建模的总体设计方法。采用机理建模和实验测试结合的方法建立了该型导引头完整的伺服系统模型,导引头在幅值5,频率2 Hz 弹体正弦扰动下的光轴能够保持稳定,经过测试,导引头实际输出弹目视线角和角速率能够高精度稳定跟踪真实的弹目视线角和角速率,结果验证了伺服控制系统数学模型的准确性。研究成果为同类设备伺服系统的建模和红外成像制导武器对抗图像注入式闭环仿真测试实验提供了方法和模型支持。     

光电干扰对激光制导炸弹攻击效果的影响分析

对激光制导炸弹的主要干扰方式有3种:激光角度欺骗干扰、激光有源压制干扰和光电无源干扰.主要讨论了激光制导炸弹的制导规律及其攻击特性,分析了3种光电干扰方式对激光制导炸弹的攻击效果的影响,给出了3种光电干扰情况下激光制导炸弹攻击偏差的数学模型.     

制导滑翔炸弹虚拟比例末制导律研究

对于不同的地面目标,以不同的着角命中目标,可大幅提高制导滑翔炸弹的毁伤效能,虚拟比例末制导律是实现这一目的的有效途径。其实现方法是:按照距离和角度约束公式,计算出虚拟目标的坐标,采用比例制导律引导制导滑翔炸弹飞向虚拟目标。距离约束保证了制导滑翔炸弹、虚拟目标和目标在命中时刻重合,角度约束保证了前两者以给定着角接近目标,最终保证脱靶量和着角满足要求。通过数字仿真,最大着角超过80°,着角误差小于5°。此方法只需要制导滑翔炸弹的坐标、速度以及目标坐标信息就可实现,所需信息量小,且形式简单、计算量小、工程上易于实现。     

激光制导炸弹导引头半实物仿真系统方案设计

基于系统的功能需求，介绍了一种激光制导炸弹导引头半实物仿真系统的构建方案。整个系统由光学模拟系统，弹体姿态模拟系统，仿真计算机系统，集成控制和接口通讯，显示监控系统以及总控制台组成。其中，光学模拟系统包括漫反射屏，目标模拟器，干扰模拟器和背景模拟器，而三轴转台是弹体姿态模拟系统的主要部件。对各子系统的需求进行了分析，并介绍了其具体的构造方案。     

基于增益控制电路的响应不一致性校正方法

为了研究半主动激光制导导引头信息处理电路中,4个采集通道响应不一致性导致的制导精度降低的问题,对造成采集通道间响应度存在差异的原因进行了理论分析和研究,研究了信息处理电路中的增益控制电路,分析了其设计要点,并给出了一种增益控制电路的设计原理图。采用一种基于该增益控制电路的通道间响应度不一致性校正方法,针对导弹(或者炸弹)实际飞行过程中使用的各个离散增益点,进行了不一致性校正;通过对比校正前后的线性区曲线和半实物仿真数据,验证了该校正方法的有益效果。结果表明,利用该校正方法校正后,导引头线性区曲线精度更高,并且可以将半实物仿真圆概率偏差数值降低约50%。该研究为提高半主动激光制导精度提供了一种有效的方法。