制导炸弹类目标运动建模与仿真

针对现代战争中制导炸弹对要地防空的主要威胁,提高防空武器系统的综合作战效能,结合制导炸弹的受力分析、运动分析,采用了极限参数动力学模型,由航迹控制函数根据制导炸弹的轨迹特性及过载能力限制给出制导炸弹在飞行过程中的受力及控制参数,并对国外典型的制导炸弹弹道进行了模拟仿真验证。验证结果表明,仿真产生的制导炸弹航迹数据比较真实地反映了滑翔类制导炸弹的运动规律,计算简单,实时性好,能够为防空武器对制导炸弹的拦截方式研究提供有效的仿真措施。

Voronoi分布式虚拟结构制导炸弹群控制策略设计

为进一步提升精确制导炸弹群面向区域目标时的毁伤效果,基于现有制导炸弹动力学模型,给出炸弹群控制系统运动模型,并依托计算几何理论中Voronoi图对区域目标特征进行分析,给出各弹体最佳弹着点位置计算方法,运用多智能体虚拟结构法实现制导炸弹群下落过程中的队形可控,通过分布式一致策略达到各弹体间关于虚拟结构中心节点的一致性,实现对区域目标的最优覆盖毁伤,并对所提控制策略进行有效评估。

未来战场的明星武器──精确制导炸弹纵横谈

简要回顾了精确制导炸弹在现代局部战争中的使用情况，论述了精确制导炸弹的分类、特点和当前研制的重点技术、项目及发展趋势，最后警示对这种新的空中威胁必须引起防空界的高度重视。

GNSS拒止环境下卫星制导炸弹作战效能提升策略

针对战场态势变化快,卫星制导炸弹接收导航时频信息不连续,武器作战效能发挥不充分的问题,提出全球卫星导航系统(GNSS)拒止环境下卫星制导炸弹作战效能提升策略。构建卫星制导炸弹中末制导转接极限距离模型,分析影响作战效能因素,研究提升作战效能策略,并进行仿真实验。实验结果表明,在GNSS拒止环境下,可以通过提升载机速度和改变攻角,对卫星制导炸弹作战效能进行提升,为充分发挥其作战效能和判断其命中目标的可能性提供参考依据。

滑翔制导炸弹能否再现昔日辉煌?

近期国外媒体频频曝出,俄罗斯在乌克兰战场上使用了滑翔制导炸弹,并指出这种精确制导武器将会给胶着的俄乌冲突带来新的变化。那么,什么是滑翔制导炸弹?滑翔制导炸弹有何优势?俄罗斯都使用了哪些滑翔制导炸弹?滑期制导炸弹的未来发展趋势又是如何?

空地多目标攻击中制导炸弹可投放区计算研究

建立了某型卫星制导炸弹在大气层内制导飞行的弹道模型,探索了求解多目标可投放区(LAR)的技术途径,给出了具体的求解策略。在分析和比较国内外LAR计算方法优劣性的基础上,针对传统模拟搜索法收敛速度慢的缺点,提出了一种改进的快速搜索算法。该算法利用射程多项式拟合模型为变步长模式搜索法提供搜索初值,最大限度的降低迭代次数。算法对比实验表明:在不降低计算精度的前提下,该算法有效地提升了计算效率。最后,针对随机选定的目标集合,仿真实验给出了不同投放条件下的多目标LAR包络。

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 。

基于Radau伪谱法的制导炸弹最优滑翔弹道研究

基于Radau伪谱法求解最优控制问题的原理,研究了滑翔型制导炸弹的最大射程优化问题。对制导炸弹动力学模型进行了无量纲化处理,结合极小值原理推导了最优控制轨迹的解析解和一阶必要性条件,采用Radau伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题,基于协态映射原理给出了数值解的最优性验证方法。仿真结果表明,Radau伪谱法能够提供具有工程应用价值的最优解,与常规的最大升阻比滑翔弹道相比,优化后的弹道射程增加10%以上。

基于复合制导律的“惯性/卫星”制导炸弹投放域计算

根据"惯性/卫星"制导炸弹的工作特点,提出了基于虚拟导引头算法的复合制导律.以某型"惯性/卫星"制导炸弹为例,对六自由度空间运动方程作了合理的简化,推导了计算制导炸弹投放域的简化计算模型.仿真计算了水平投放时的投放域,分析了影响投放域的因素.仿真结果表明,该制导方案下制导炸弹具备一定离轴发射的能力,为"惯性/卫星"制导炸弹设计和改进提供了参考.

制导炸弹的实时仿真可视化系统设计

分析了运用OpenGL图形库对制导炸弹飞机带飞和投弹实验进行实时化、可视化仿真设计的可行性。研究了实时仿真所需的五大功能模块。介绍了如何利用OpenGL和VisualC++6.0以及串口通讯实现编程的方法。制导炸弹的实时仿真可视化系统设计是以VisualC++6.0为开发工具,利用其强大的类库MFC及工具AppWizard,结合OpenGL图形库的编程思想而实现的。它实时、生动、清晰、直观地显示了制导炸弹飞机带飞和投弹的全过程,从而实现了制导炸弹的实时可视化仿真。实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出制导炸弹的飞行姿态及其性能参数。

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。

制导炸弹中坐标转换的误差分析及修正

制导炸弹飞行距离短,发射点和目标点的经、纬、高坐标已知,为了得到高精度导航信息,必须严格控制坐标转换过程中的精度损失.分析了制导炸弹坐标转换模型中各坐标系之间的关系及转换精度,讨论了各种不同类型误差对整体转换精度的影响,将主要误差归结为3类,分别采取相应的措施进行修正,设计了一种直接对目标点位置进行跟踪的新坐标转换方法,并成功应用到半实物仿真中.仿真结果表明,该方法的理论模型及其修正措施能很好地修正误差,为炸弹高精度制导提供条件.

航空制导炸弹惯性参数遥测中的小波去噪

采用小波理论对航空制导炸弹惯性参数遥测中所出现的噪声问题进行了研究.给出了滤波方法的基本原理以及实现过程,并在某武器系统实际靶场飞行试验遥测中进行了实用,实际测试结果与理论设计结果吻合良好.

激光制导炸弹运动数学模型的建立

建立了激光制导炸弹的运动数学模型、给出了滚转、偏航和俯仰三个通道的控制信号,在此基础上进行了全弹道数学仿真,给出了数个算例。

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。

基于优化理论的“惯性/卫星”制导炸弹纵向复合制导律

针对炸弹的弹体特性和"惯性/卫星"制导的特点,提出了中制导与最优末制导相结合的串联复合制导律。中制导通过程序实时解算最优攻角使炸弹升阻比最大以增加炸弹射程,末制导利用最优控制理论以最小的控制能量来保证足够大的弹着角,从而使得制导炸弹射程和杀伤威力都取得满意效果。并以某型"惯性/卫星"制导炸弹为例进行了仿真计算,仿真结果表明该方法有效可行,为"惯性/卫星"制导炸弹制导和控制系统设计提供了参考。

激光制导炸弹数字仿真研究

以激光制导航空炸弹为例,建立了该型炸弹的导引头模型、控制系统模型和六自由度空间运动模型。在MATLAB环境中,通过使用SIMULINK工具箱,对该型炸弹进行了数字仿真研究。仿真结果为后续的半实物仿真提供了基础。

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。

航空制导炸弹SINS/GPS组合导航系统的设计

针对某型航空制导炸弹设计了SINS/GPS组合导航系统,考虑到制导航弹的高精度、低成本的特殊要求,系统采用了基于挠性陀螺的IMU作组合,而导航计算机采用基于“浮点DSP+FPGA”的主从式多处理机模式,具有实时性好、运算精度高等优点,同时文章讨论了系统软件的详细设计,包括系统自检、初始对准、惯导解算、信息融合等模块的设计及部分核心算法的实现,最后对原理样机进行了地面跑车试验,试验结果表明系统的设计是成功的,利用该方案设计的原理样机能够满足实际要求。