侧推矢量在提高火箭弹射击精度的技术研究

文中首先建立了有控弹道的动力学方程,给出了侧推矢量发动机点火控制逻辑,当实测弹道质心位置偏离理想弹道达到一定域值时,某个发动机被点火,提供一次或多次、恒定的控制力,对弹道进行控制,以提高火箭弹的射击精度。模型弹外弹道仿真对比时,将主动段末速度和风视为符合正态分布的随机量,结果表明,火箭弹落点的圆概率误差(CEP)减小了11%,说明文中提出的脉冲点火控制算法是可行的。

预制破片杀伤威力影响因素分析

文中分析了影响预制破片杀伤威力的诸因素,破片初速、单个破片的大小和形状、弹丸的炸高、落角、落速等,解算使得杀伤面积达到最大值的条件,为弹丸的优化设计提供理论上的依据。

基于磁强计和陀螺的姿态测量方法

提出了一种采用磁强计和单轴微机械陀螺的低成本磁-惯性姿态测量方法.介绍了系统的基本组成及其工作原理.三分量磁强计固连在弹体上,三轴与弹体坐标系重合,单轴微机械陀螺安装在弹体轴线上;对陀螺测量的滚转角速率实时积分得到弹体滚转角,结合三轴磁强计输出的地磁分量测量值,通过求解姿态解算方程获得姿态信息.建立了弹体姿态解算数学模型,以某火箭弹为例,对该模型进行了仿真.误差分析表明:姿态角解算结果具有较小的误差,且误差不随时间积累.

利用侧向脉冲力减小火箭弹散布的技术研究

文中对利用侧向脉冲力减小火箭弹散布的技术进行了研究。一组脉冲发动机安装在火箭弹的头部,在垂直于弹轴的平面内环向均匀分布,可提供多次、恒定的控制力,以减小火箭弹的落点散布。通过模型弹的外弹道仿真对比,落点的横向散布距离减小了54.8%及73.3%,说明文中提出的脉冲点火控制算法是可行的。

舰艇对空中来袭目标意图的预判方法

[目的]为使舰艇能在短时间内正确预判空中来袭目标的意图,提出应用异质集成学习器解决该模糊不确定性分类问题。[方法]首先选取极限学习机、决策树、Skohonen神经网络和学习矢量化(LVQ)神经网络4种子学习器,使用集成学习结合策略构建异质集成学习器;然后利用该集成学习器训练测试训练集100次,得到该分类实验平均准确率和计算时间。为提高准确率,进行了集成修剪,剔除"劣质"的LVQ神经网络,重新构建效率更高的异质集成学习器,其实验结果具有极高的精度,但计算耗时长。为此,提出对Skohonen神经网络子分类器做"线下训练、线上调用"的改进。[结果]仿真实验表明,从探测到空中目标到预判出各来袭目标意图总用时为4.972 s,预判精度为99.93%,很好地满足了精度和实时性要求。[结论]该研究为作战决策提供了一种新颖而有效的方法,同时也为小样本分类识别问题提供了一种较好的实现途径。

不同炸药对聚能射流影响的数值模拟

文中利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,对在同种装药条件下,分别使用二种炸药对127型石油射孔弹形成射流的过程进行数值模拟并进行对比分析,结果表明:高能量炸药产生的射流头部速度高,且有利于射流延展、拉伸。此结论与文献[8]结论相吻合,验证了该数值仿真模型的正确性。

基于径向基函数神经网络和无迹卡尔曼滤波的弹丸落点预报方法研究

为了能够在飞行数据不尽精确的情况下进行快速、准确的落点预报,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络和无迹卡尔曼滤波技术的弹丸落点预报方法。使用RBF神经网络逼近外弹道方程用以预报弹丸落点,并用改进型量子行为粒子群算法优化网络结构和权阈值,在此基础上对基于神经网络的初步预报数据进行滤波处理。最后进行预报仿真,在输入数据有噪声的情况下依然得到了较高的预报精度,从而证明该方法对预报弹丸落点是有效可行的,为弹丸的落点预报的实际应用提供了参考。

利用落点预测制导律提高火箭弹射击精度的方法研究

文中对利用落点预测制导律提高火箭弹射击精度的方法进行了研究。首先论述了落点预测制导律的基本原理、偏差矢量E的获取方法,脉冲发动机点火的逻辑;其次,给出了特定条件下的脉冲发动机控制力修正能力决策表;最后,进行了射击仿真实验。结果表明,利用落点预测制导律可以显著提高火箭弹射击精度。

聚能装药射流的数值仿真研究

目的 分析聚能装药射流形成的机理 .方法 利用 ANSYS/ LS-DYNA有限元分析软件对某火箭弹中所用子弹结构进行了聚能装药射流形成过程的数值仿真 .结果 根据数值仿真模型 ,计算出圆顶药型罩子弹射流的任一时刻的速度梯度、直径、长度及侵彻深度 .结论 通过与实弹引爆试验的对比 ,验证了该数值仿真模型的正确性 。

弹丸头部截面半径对侵彻钢靶能力影响的数值模拟

文中利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,在同样穿靶条件下,分别对三种头部截面半径的弹丸垂直侵彻钢靶全过程进行了数值模拟和对比分析。结果表明:当头部截面半径R=7.0mm时,弹丸穿靶所用时间小于另外两种,穿靶后弹丸剩余速度最大,弹体径向位移最小。根据弹丸侵彻速度变化历程曲线图可以看出,文中所得结论与文献[2]中所述侵彻过程相符合,说明采用的数值模拟方法是正确的。

Ultra-tight GPS/INS integration based long-range rocket projectile navigation method

Accurate navigation is important for long-range rocket projectile＇s precise striking. To obtain stable and high-per- formance navigation result, a ultra-tight global positioning system/inertial navigation system （GPS/INS） integration based nav- igation approach is proposed. The accurate short-time output of INS is used by GPS receiver to assist in acquisition of signal, and output information of INS and GPS is fused based on federated filter. Meanwhile, the improved cubature Kalman filter with strong tracking ability is chosen to serve as the local filter, and then the federated filter is enhanced based on vector sharing theory. Finally, simulation results show that the navigation accuracy with the proposed method is higher than that with traditional methods. It provides reference for long-range rocket projectile navigation.

不同制导律在减小火箭弹散布中的技术研究

利用一组安装在火箭弹头部环向均匀分布的侧向脉冲发动机提供的多次、恒定的控制力,可减小火箭弹落点的散布。文中对二种不同制导律在脉冲发动机点火时序控制逻辑中的应用进行了对比研究,为利用脉冲发动机进行弹道修正提供了技术参考。

基于神经网络补偿的线性弹道落点预报方法

针对线性化法预报弹丸落点存在侧向速度、角速度计算复杂和适用范围小的问题,提出了基于神经网络补偿的线性弹道落点预报方法。该方法在线性假设下,对刚体六自由度弹道进行线性化处理,得到线性弹道模型;将弹丸的圆周运动方程组视为线性定常系统,利用系统的解得到圆周运动的解析式,并利用梯形近似法处理其他参数的导数,得到基于线性弹道的落点预报解析式;然后利用神经网络理论设计了补偿项,不仅解决了线性化法适用范围小的问题,还提高了线性弹道预报落点精度。数值仿真测试结果表明,该方法预报弹丸射程和横偏的最大误差分别约为4m和7m,预报落点时间约0.024ms,比解算6D弹道的时间少了1.451s。因此,该方法可为快速精确预报弹丸落点提供理论参考。

基于惯性/地磁的弹体组合测姿方法

针对单一传感器测姿精度有限和容错性不佳的问题,提出了基于惯性/地磁传感器的弹体姿态组合测量方法。该方法使用矢量因子联邦滤波算法对测量数据进行融合,并针对系统中存在的模型误差和噪声不严格符合高斯分布的问题,使用了改进的强跟踪无迹卡尔曼滤波算法作为联邦滤波的子滤波器。仿真结果表明,本文方法可以获得比任何单一传感器都高的估计精度,并比传统联邦滤波算法的融合精度更高。

基于地磁测量的消旋平台控制算法研究

为GPS在旋转火箭弹上的使用提供一种新的方案.建立了消旋平台的动力学方程,采用四阶Runge-Kutta法对控制算法进行计算机仿真.通过计算机仿真,得到了消旋平台绕纵向对称轴旋转角位移和角速度的时间响应规律.从响应曲线可以看出,只要合理地调整PD控制参数,消旋平台就可以在规定的时间内达到稳态,验证了该控制算法的正确性.

基于优化思想的地磁传感器数据处理方法的研究

本文提出了一种用优化思想来处理地磁信号的方法.利用这种方法进行曲线拟合比传统的最小二乘法简便.特别适用于处理非线性的拟合方程问题,通过对一组地磁传感器输出数据进行的圆方程拟合,表明这种方法是简单可行的.

用侧推力矢量控制技术提高火箭弹射击精度

控制弹道偏差量以提高火箭弹的射击精度.建立了有控弹道的动力学方程,给出了侧推力矢量发动机点火控制逻辑.当实测弹道质心位置偏离理想弹道达到一定域值时,某个发动机被点火,提供一次或多次恒定的控制力,对弹道进行控制,以提高火箭弹的射击精度.模型弹外弹道仿真对比时,将主动段末速度和风视为符合正态分布的随机量.结果表明:火箭弹落点的圆概率误差减小了11%,说明本文提出的脉冲点火控制算法是可行的.

“兵工行业卓越工程师培养”本科层次行业标准研究

行业培养标准的研究和制定是实现国家教育改革中提出的"卓越工程师培养计划"的重要基础性行业工作。在理清行业标准与国家卓越工程师后备人才培养通用标准的基础上,研究了"兵工行业卓越工程师培养"行业标准的制定思路,针对兵工行业的特殊性及对"卓越计划"后备工程人才需求的具体目标,初步提出了兵工行业本科层次卓越工程师培养的行业标准,结果可为参与"卓越计划"的相关兵工行业院校制定卓越工程师教育的培养方案提供指导性依据。

实现火箭弹空间定位的GPS工作平台动力学仿真

全球定位系统(GPS)可以实现全球、全天侯连续导航定位,为用户提供高精度的三维空间位置(海拔高度、经度及纬度)及精确的时间信息。利用 GPS 系统测量火箭弹的空间位置坐标,其误差与飞行距离无关,其精度是简易惯性陀螺无法比拟的。文中提出了在旋转火箭弹上使用 GPS 的一种新的方案,并通过系统仿真,证明这种方案是可行的。

分立型半导体激光器线阵温度场分析

目的 研究半导体激光器线阵的温度场分布 ,为设计冷却方案提供理论依据 .方法 用分离变量法推导简化后系统的温度场分布函数 ,获得理论最高温度所在位置 ;建立合理的有限元模型 ,在 ANSYS系统上进行数值仿真 .结果 得到系统稳定后的温度场分布图 ,确定了半导体激光器线阵在整个工作时间内的最高温度及其所在位置 .结论 根据简化后的数学模型 ,用有限元法得到的温度场分布与用分离变量法进行的理论分析得到的结论相一致 .