超音速伞-弹系统三维有风弹道计算方法研究

通过分析摩擦层的大气运动特点，建立了中低空风场随高度的分布函数，分析了伞-弹系统从超音速初始状态减速到稳态过程中的受力环境，并推导了其三维动力学运动方程；以自由下落悬浮式侦察弹为实例，利用相关软件对在三种典型工况下的伞-弹系统有风弹道及无风弹道进行了仿真，并与该系统的实测弹道进行了对比，仿真结果具有较高的可信度，从而验证了该计算方法的可行性与实用性，可为同类问题的弹道设计提供参考。     

伞弹系统落点散布影响因素分析

根据伞弹系统弹道飞行特征对伞弹弹道模型进行了简化,提出了弹道和落点分析计算模型。根据该模型对影响弹道落点的因素进行了分析,得出了各因素导致的落点散布影响范围和敏感程度。认为载机偏角、载机倾角、机弹侧向分离速度、伞弹自身因素散布和风偏对弹体落点散布的影响较明显,是导致弹体落点散布的敏感因素,并通过计算得到了弹体落点综合散布范围。     

无控上浮弹道散布因素仿真分析

传统无控火箭上浮水雷容易受到各种扰动影响,导致上浮弹道散布较大;基于水下六自由度刚体运动学模型,分析了初始条件与上浮过程扰动等主要影响因素,建立了含扰动的上浮弹道数学模型,并通过数值仿真计算,分析了上述因素对上浮弹道出水点偏移的影响程度,为工程实际解决上浮弹道散布问题提供参考.     

末修姿控段战略导弹弹道仿真模型及散布分析

导出了适用于末修姿控控段弹道仿真的数学模型,用求差法算出了由于后效冲量及其偏差引起的主动段终点参数散布,找出了引起散布的主要因素,为现有及未来战略导弹的精度分析提供了直接依据。     

基于固定鸭舵的弹道修正弹建模与仿真

针对固定鸭舵和弹体具有不同的滚转角速度,传统六自由度弹道模型不能有效描述修正弹的飞行状态的问题,为研究固定鸭舵弹道修正弹的弹道特性,将弹丸与修正组件分别作为2个独立刚体建立六自由度弹道模型,分析了两者的运动耦合关系,建立了可表示具有相对滚转向量的七自由度弹道模型。以某型旋转稳定弹为例,通过基于Simulink的弹道仿真,得到了攻角、侧滑角的变化曲线,仿真结果表明该模型能够描述弹丸的弹道特性。     

小高炮外弹道通用仿真模型

提出了小高炮弹道通用仿真模型，给给出了模型参数的辨识方法。     

自导深弹水下弹道建模与仿真

为分析自导深弹的攻潜效果,建立了自导深弹和无自导功能的深弹在不同操舵规律下纵平面内的弹道数学模型,利用Matlab/Simulink软件对深弹攻击作匀速直线运动的目标潜艇的弹道进行了仿真,通过仿真结果可以看出:自导深弹比无自导功能的深弹的攻潜效果有较大的提高,采用不同操舵规律时对目标的攻击效果有明显的差别。     

某型弹道修正弹落点散布规律研究

为了得到某型弹道修正弹的落点散布规律和射击精度评定方法,以蒙特卡洛打靶获取的落点数据为基础,通过基本的数值统计分析、直方图法、概率纸法、偏度峰度法以及SPSS软件分析等方法,对修正弹落点散布情况进行统计分析,确定了其散布服从二维正态分布,得到了相应的概率密度函数,对比了修正弹与无控弹的射击精度。结果表明,弹道修正弹射击精度的评定可以采用与无控弹同样的指标和计算方法,为修正弹项目验收的射击精度评定部分以及后续的作战使用提供了理论和技术支撑。     

尾翼式旋转火箭的弹道散布仿真分析

为了优化火箭弹设计,提高火箭射击精度,对多种因素下尾翼式旋转火箭的弹道散布进行了仿真分析。分析尾翼式旋转火箭散布的影响因素,建立模拟仿真数学模型,以刚体弹道模型为例对多种因素引起的弹道散布进行仿真分析。仿真结果表明:起始扰动、推力偏心、随机风、气动偏心、质量偏心、动不平衡等因素对火箭散布影响较大;对于大长径比远程火箭,还要考虑非线性运动造成的散布影响。     

无伞无翼子弹药气动仿真及落点散布研究

为研究布撒集束筒中无伞无翼子弹药的空气动力学特性和标定影响集束筒中4枚子弹药轴向抛撒落点散布的各个要素,应用系统动力学和计算流体力学等方法对非轴对称子弹药弹体外形在低马赫数、高粘性下进行气动仿真,分析了其外在流场,获取了气动参数;编写了弹道程序,分析并标定了抛撒过程中影响集束筒中4枚子弹药落点散布的要素,总结出了相关要素影响落点散布的规律。结果表明:抛撒高度、牵连速度、集束筒轴线与水平面夹角、抛撒速度对子弹药落点间距影响较大;抛撒高度、子弹药牵连速度对子弹药落点间距散布均匀性影响较大;集束筒轴线与水平面夹角对子弹落点区域中心位置影响较大。     

风场建模与弹道仿真

从风场的统计特性出发,建立了适用于弹道计算的简化风场模型.以这些模型为基础进行了弹道计算,模拟了不同风场模型引起的弹箭射击误差,揭示了风与弹道误差的对应关系,为风修正弹箭设计提供了参考依据.     

火箭弹横向散布的弹道修正技术研究

在火箭弹主动段弹道辨识修正原理的基础上,提出了以脉冲矢量为修正方式,在弹道被动段设置修正火箭弹横向散布的推冲点,以实现修正弹道的方法.该方法根据在主动段末点立即进行一次修正后的炮弹落点的位置,沿实际弹道逐步寻找适当的推冲点.同时以122mm火箭弹为例,根据运动方程建立了其数学模型,并通过仿真证明了该方法是提高命中率的行之有效途径.     

末敏弹减速伞充气运动建模与仿真

针对降落伞具有非线性柔性变形的特点,应用了有限元技术来建立末敏弹减速伞充气运动模型。首先将减速伞三维模型离散成粒子系统。在考虑伞衣结构内力和内部气流运动基础上,建立充气运动的粒子节点动力学模型,其模型仿真计算结果与风洞实验的伞形运动变化、投影直径变化和动载变化规律基本一致。该理论研究非常适合在新型末敏弹减速伞的初步设计中应用。     

末敏弹系统多刚体动力学分析与仿真

对末敏弹实体模型简化后,运用多刚体动力学中的R—W方法和牛顿-欧拉方法对末敏弹系统各刚体之间的力学关系进行了分析．建立了末敏弹运动的数学模型。编制程序对末敏弹数学模型进行了仿真分析计算,得到了伞弹系统开伞后的运动规律和敏感器扫描的规律,为系统设计提供依据。     

导弹末敏弹抛撒弹道随机模型与仿真

导弹末敏弹是一种新型敏感器引爆子母弹药.根据导弹末敏弹的工作过程,将外弹道模型分为两个阶段来研究,即导弹抛撒阶段模型和末敏子弹飞行阶段外弹道模型.建立了导弹末敏弹的外弹道随机模型,并在此基础上运用蒙特卡洛方法基于MATLAB计算了导弹末敏弹在地面投影的随机落点,可以为导弹末敏弹的毁伤概率计算和效能分析提供帮助,从而指导导弹末敏弹系统总体结构设计.     

战术弹道导弹弹道仿真建模技术研究

在弹道导弹防御系统仿真中,需对战术弹道导弹的弹道进行仿真。一般而言,近程弹道导弹为抛物线型弹道,中远程弹道导弹为椭圆型弹道。依据上述两种弹道不同的特点,文中对这两种弹道分三段(助推段、自由飞段、再入段)建立了不同的仿真模型。该模型为反导体系的仿真提供了一个较为理想的作战对象,提高了仿真结果的可信度。     

基于Matlab的弹道蒙特卡洛仿真研究

分析了火箭弹在飞行中所受的随机干扰因素,提出了在Matlab下构建六自由度仿真模型时这些干扰因素的处理方法,给出了在Matlab下应用蒙特卡洛方法仿真随机干扰因素的具体步骤.其中弹道风的影响使得不仅在求解气动力时要考虑弹体与空气的相对运动,而且原来在速度坐标系给出的弹体质心动力学方程也需要作相应的调整.文中建立了包含随机干扰因素的弹道仿真通用模型,通过对火箭弹射击精度的仿真,验证了弹道偏差形成的一般过程,说明了仿真模型和仿真方法的有效性.     

子母弹散布模型及其仿真分析

考虑影响子弹散布的各种主要因素，建立了子母弹散布的数学模型，并通过仿真得到了子弹散布的图像，为子弹散布均匀性的分析提供了手段。     

尾翼稳定弹改进的质点弹道仿真模型

一种尾翼稳定弹改进的质点弹道仿真模型，此模型考虑了静止偏航角的估计值，以模拟尾翼稳定的迫击炮弹，航空炸弹，以及尾翼稳定的脱壳穿甲弹的弹道。这就将国际上用于放置稳定改进的质点模型扩展到尾翼稳定弹丸上。     

带微型扰流片旋转稳定弹外弹道建模与仿真

为发展修正能力更强的有控旋转稳定弹,研究了一类带有微型扰流片控制机构的旋转稳定弹。分析了该类有控弹的控制原理,针对其动力学建模问题,考虑气动非对称,建立了带扰流片旋转稳定弹的控制力和控制力矩数学模型。根据六自由度弹道模型,仿真分析了扰流片外露高度和弹丸射角、初速及启控时间对速度、弹丸稳定性和修正能力的影响。结果表明:扰流片外露高度越高,修正能力越强,但速度降越明显,攻角振荡幅度和稳态值越大,稳定性越差; 速度从亚音速向超音速变化时,修正能力先减小后增大。