空间目标可拦截区与可遭遇区的确定

给出了天基拦截器对空间在轨目标的可遭遇区、可拦截区和实际可遭遇区的定义,基于冲量变轨理论,并以真近点角表示这三个区域,给出了确定这三个区域的数值搜索算法。对于非机动轨道目标,训练好的BP神经网络可根据拦截器/目标的相对位置,快速给出目标轨道上的可拦截区和实际可遭遇区。

固定时间拦截变轨段制导的摄动修正方法

采用航迹角迭代法,讨论了固定时间拦截有限推力初始变轨段的制导问题。通过引入虚拟拦截点,将实际存在各种摄动因素的固定时间拦截初始变轨问题转化到二体理论下讨论。在远距离拦截中,当初始变轨段较短、制导精度又较高时,可大大减小Lambert制导中由于忽略近地轨道的各种摄动因素而引起的等时脱靶量。

近距格斗空空导弹三自由度弹道仿真建模

在力矩平衡和导弹无滚转运动假设的基础上,考虑导弹的推力矢量控制力和过载响应特性,采用四元数描述导弹速度方向,建立了包含导弹姿态信息的三自由度弹道仿真模型。仿真结果表明,所建立的三自由度模型可以准确、快速地计算导弹的飞行弹道,同时避免导弹运动方程的奇异问题。

空间拦截零控脱靶量与末段制导能量需求的近似计算

基于理想二体假设下的弹道方程解析式,忽略重力在拦截末段对拦截器和目标运动状态的影响,推导了空间拦截初始制导偏差与终端零控脱靶量之间的线性近似计算式,并以速度增量的大小来近似描述拦截末端主动寻的制导段的能量需求,给出了拦截末段制导最小能量需求与零控脱靶量、探测距离之间的近似关系。通过数字仿真测试了近似计算的准确性。

空间目标拦截零控脱靶量的近似计算

基于理想二体下的弹道方程解析式和Taylor线性化方法,忽略重力在拦截末段对拦截器和目标运动状态的影响,推导了空间拦截初始制导偏差与零控脱靶量之间的近似计算公式.测试结果表明该近似算法得到的零控脱靶量与真实值比较接近,在较小初始偏差条件下,简化的近似计算公式能给出满意的结果,所得零控脱靶量可用于空间动能拦截制导系统的初步设计与分析.

天基对地打击武器作战能力分析

通过对再入点速度大小、航迹角的限定,给出了由大气层内、外机动构成的总横向最大机动距离的数值计算方法。在此基础上,引入了对地攻击区的概念,给出了目标是否位于攻击区的判断方法及战斗舱离轨时刻的确定方法,从对地打击范围和快速性两个方面分析了单个天基对地打击武器的作战能力。

空空导弹用于舰载反导拦截的导引策略

新一代近距格斗空空导弹具有机动能力强、制导精度高的特点,可用于舰载垂直发射进行近程反导拦截作战。建立了垂直发射的三自由度弹道仿真数学模型,针对近距格斗空空导弹用于舰空反导拦截时初始段存在的探测与制导问题,提出了一种工程上易于实现的导引策略:利用目标方向信息,在探测线上构建随导弹移动的虚拟目标运动,用虚拟目标将垂直发射的导弹按比例导引律引向来袭目标,在弹目接近过程中,导引头完成对弱小目标的稳定截获并随即转入末制导段。最后对想定条件下的反导拦截进行了仿真分析,验证了该导引策略有效性。

空空导弹成像制导系统动态仿真技术研究

提出了一种用于空空导弹制导系统动态仿真测试的数字成像导引回路设计与实现方法。通过设计合理的数字模拟接口并将真实的红外成像导引头用数学模型替代,可以实现数字导引头与导弹飞控舱实物的有效连接,完成灵活的制导系统数字/实物多重组合动态仿真。在保证必要的红外目标辐射特性和运动特性建模精度基础上,采用这种方法可以满足导弹制导算法的研制和调试需要。该方法目前已在某型红外数字化空空导弹的制导系统算法研制中获得应用,取得良好的应用效果。

基于ADAMS与Simulink的协同仿真技术及应用

基于多学科协同建模与协同仿真的虚拟样机技术,已经成为现代复杂产品设计的一个重要手段,文中主要对ADAMS与Simulink之间的协同仿真技术进行介绍。通过分析协同仿真实现方式和两者提供的外部接口,探讨了ADAMS与Simulink进行协同仿真的若干种方法,实现了两者在单机环境和网络环境下的交互式协同仿真,并以一个五自由度转台的控制器设计为例,验证了这些协同仿真方法的可行性和实用性。支持网络环境下的远程协同仿真技术为跨区域的多领域部门之间进行产品协同设计提供了便利,是工程仿真软件发展的一个重要方面。

推力矢量技术在空空导弹上的应用分析

研究了两种应用于空空导弹的推力矢量技术对导弹总体性能的影响问题。首先建立导弹推力矢量、运动学、动力学以及弹目相对运动数学模型,其次通过导弹性能数字仿真对比分析了两种推力矢量技术的优缺点,最后得到相关研究结论,可为导弹总体设计提供参考依据。

飞行控制系统的快速原型设计

飞行控制系统设计是一个涉及控制、机械、电子和计算机等多个分系统的复杂系统工程,需要进行多学科、多专业的协同设计,虚拟样机技术从建模和仿真分析等多个方面为协同设计提供了技术和方法上的支持,而快速原型设计是基于虚拟样机的,快速生成物理样机的一种技术,可以看作是我国现阶段虚拟样机技术应用的一个廉价快速的替代方案。介绍了快速原型设计的概念,针对飞行控制系统的快速原型设计,讨论了与其有关的设计仿真软件、关键技术和实施方法。

防空导弹精确制导控制研究

基于主动雷达导引头技术和直接侧向力发动机控制技术,对防空导弹精确制导控制进行了研究。分析了主动雷达导引头给出预测脱靶量和脱靶方位信息,设计了直接侧向力控制方案,对导弹飞行速度、飞行高度、飞行姿态等因素对直接侧向力作用效果的影响进行了分析,研究表明,该方法能够有效减小脱靶量,提高防空导弹制导精度。

地空导弹共架发射控制研究

现代空袭使用多种兵器进行全方位、饱和型攻击,为了与之进行有效对抗,不同防空导弹武器系统需要进行联合作战,其中将不同地空导弹武器系统采用共架发射,进行联合作战,除了能够拦截多目标,提升防空导弹武器抗饱和攻击性能外,还能提高武器系统的抗干扰能力和生存能力。本文通过对某型号防空导弹武器系统大小弹共架发射控制进行分析研究,提出了车载防空导弹(甲型导弹)与单兵肩扛防空导弹(乙型导弹)共架发射的思想,并对这两种导弹武器系统采用共架发射的关键技术途径进行了分析研究。

新一代近距格斗空空导弹机动能力分析

格斗空空导弹的机动能力是全弹设计的核心,是总体设计时需解决的关键问题。首先建立了导弹的动力学模型、运动学模型、推力矢量模型、目标运动模型,通过典型弹道的仿真,确定了导弹的机动能力,即导弹的最大转弯角速率和最大过载值,为导弹总体设计提供依据。

空空导弹越肩发射的虚拟目标比例导引律

在空空导弹越肩发射过程中,导弹只能获得后方目标的角度信息。为了提高越肩发射空空导弹的截获概率,提出了一种实现导引头同时"角度截获"和"距离截获"目标、易于工程实现的导引策略:利用目标角度信息引入一个与红外导引头探测距离相关的虚拟目标,以此虚拟目标将导弹按比例导引律引向真实目标。通过仿真实例分析了导引头探测距离对虚拟目标导引方法的性能影响,证明了该方法的可行性。