基于可达区预测的高速机动目标多弹拦截决策

针对大气层内高速机动目标的多弹拦截问题,提出了一种基于可达区预测的多弹拦截决策方法。基于机动能力分析与曲线拟合方法建立了拦截弹可达区的解析模型,可实现在给定发射点与预测命中点后拦截弹可达区边界生成;结合进攻弹的可达区快速预测方法,将高速机动目标的多弹拦截决策转化为攻防可达区覆盖优化问题,设计寻优算法并求解得到使用最少拦截弹覆盖最大范围进攻弹可达区的多弹拦截策略;通过数值仿真验证了所提方法的有效性。

多弹集群协同优化决策算法研究

本文以集群对海作战为应用背景,为重点解决多弹多空间散布的时空构型及目标分配决策问题,建立了多弹典型协同场景下的导弹主动感知协同探测模型,设计了导弹协同探测与协同攻击的模型以及相应的算法。首先,建立了导弹三自由度和舰船二自由度模型、导弹飞行能力评估模型、导弹突防概率评估模型和导弹威胁度评估模型,使得对导弹执行探测和打击任务中能力的变化度量更加精确。其次,设计导弹在不完全信息条件下的主动感知协同探测模型和协同攻击模型,保证导弹协同作战的效益最大化,最大限度地打击敌方势力。再次,针对导弹协同打击目标分配和导弹编队构型问题,使用融合了遗传算法的粒子群(GAPSO)算法问题进行求解,并与传统的粒子群(PSO)算法进行了对比,实现了多方位考虑战场态势信息,对敌方目标进行探测攻击一体化打击。最后,对建立的作战模型进行仿真,得到算法仿真图和算法多次仿真的统计数据。相比其他算法,该算法具有一定的优越性,大幅提升了导弹的智能化对抗水平和突防打击能力。

空空导弹多弹协同目标搜索策略研究

针对多导弹协同截获目标的问题。介绍了多弹协同控制策略,在此基础上建立了多弹协同探测模型。分析了影响空空导弹中末制导交接班角度截获概率的主要因素,给出了多弹协同作战模式下目标指示误差和角度截获概率的计算方法。研究了空空导弹多弹协同导引头搜索技术,提出了多种基于三枚导弹协同搜索的目标角度搜索策略,通过蒙特卡罗仿真分析各个搜索策略的效能并给出了最佳搜索策略。

多弹协同技术在防空导弹发展中的应用探讨

为应对复杂战场环境下多平台多目标体系作战的空中威胁,提出多弹协同作战设计思路并分析了其关键技术。首先分析了国内外多弹协同武器装备的应用及技术发展概况;其次探讨了信息化条件下面向防空的多弹协同作战体系及协同作战策略;接着以这些原则为基础提出面向防空的多弹协同关键技术设计理念,主要阐述了多弹协同总体、多弹编队飞行控制、多弹协同数据链、多弹协同制导验证4项关键技术;最后展望了面向防空的多弹协同精确制导武器的一些发展思路。

多弹协同攻击网络化作战系统体系结构研究

提出了利用多枚远程空空导弹在空中动态组网,构建多弹协同攻击的网络化作战系统的作战思想。分析了多弹协同攻击的组网形式和网络化作战系统的特点,重点探讨了网络化作战系统的节点结构、网络结构和协议分层模型,为新一代空空导弹的研制和作战使用提供一定的思路。

多弹种条件下压制性武器弹药补给策略

为确定多弹种条件下压制性武器弹药消耗规律和补给策略,首先分析了压制性武器弹药消耗、装备战损和目标毁伤的一般性规律,并利用均匀分布法,定量分析了打击典型目标时的覆盖概率和毁伤概率,并基于设定作战情景测算了弹药消耗,进而确定了多弹种条件下压制性武器弹药补给策略,为开展弹药的精确保障提供了理论依据。

新一代空空弹多弹协同攻击制导策略

立足新一代空空导弹的创新发展与未来空战新模式,提出空空导弹协同攻击作战模式,研究了协同攻击时的多种协同制导策略,分析了各种协同制导策略的作战模式、弹目相对运动学关系以及制导模式。

基于弹道超实时仿真的多弹协同制导研究

在导弹速度不可控的情况下进行多弹时间协同制导具有很大难度。弹道实时仿真方法能准确估计剩余飞行时间,并预测弹道信息。基于此,本文建立了水平面控制过载与各导弹飞行时间误差之间的闭环控制,进而使所有导弹的飞行时间趋于一致,实现攻击时间协同,另外设计了具有攻击角度约束的弹道成型制导律。对设计的制导律进行六自由度仿真验证,结果表明,以弹道超实时仿真为基础设计的多弹协同制导律能够保证多枚导弹同时以期望的攻击角度命中目标。

多弹联合快速任务规划系统设计

简要分析了多弹联合快速任务规划的作战需求,提出了构建一套满足实时、快速、可视化、通用性要求的多弹联合快速任务规划系统的技术手段,阐述了其支持多种目标、多波次攻击以及多弹种联合任务规划的系统特性,最后介绍了系统的总体框架和软硬件组成。

舰炮多弹种兼容发射膛内燃气特征量计算研究

针对舰炮多弹种兼容发射工况下弹炮兼容性与射击安全性等问题,着重探讨了兼容发射过程中膛内特征量方程、计算方法及其在舰炮研制中的作用。通过经验公式和推导的数学表达式,应用Matlab软件获得某舰炮膛内相关特征量的数据或曲线关系图,分析多弹种兼容发射的主要影响因素,为进行通用舰炮平台的设计、改进和发展提供理论依据和参考。

一种基于多弹协同定位的机动目标估计算法

针对被动跟踪系统仅能对目标方位进行测量,提出了利用多弹协同体系提高系统可观测性,从而提高对目标的估计精度的方法。设计了基于多弹协同体系的被动跟踪系统;利用多弹协同探测,根据测向定位法得到弹目距离估计信息,并将该弹目距离估计作为伪量测量引入机动目标估计算法中;通过数字仿真验证了该方法可行,跟踪效果良好,易于工程实现。

一种多弹种共架兼容发射控制技术

多弹种共架兼容发射控制技术主要用于某新型箱式火箭炮武器平台的多弹种共架发射,能够满足现有制导火箭弹的发射控制,并兼容后续发展的制导弹药和智能弹药的发射控制。与现有技术相比较,本技术制定了统一的箱炮、弹炮接口和制导火箭弹发射流程、弹种识别规则等技术标准,并采用构件化软件设计,实现了多弹种共架兼容发射,突破了现有火箭弹发射平台升级改造困难、发射弹种单一、无法兼容多弹种的老问题;构建起能够兼容发射多种、多类型制导火箭弹的通用发射平台。

多弹重复爆炸下侵彻通道内碎屑运移特性研究

为了增加钻地武器的侵彻深度,提出一种"串联式"多弹连续爆炸作用方式。在单发弹静爆试验的基础上,拟合出多弹爆炸的周期性爆炸荷载曲线。通过FLUENT软件与EDEM软件耦合数值模拟可知,侵彻通道深度1 m时周期性爆炸荷载作用下碎屑的运移能力得到增强,同时进一步研究了介质碎屑运移特性的影响因素。仿真结果表明:介质碎屑的运移能力与爆炸荷载峰值成正比,与碎屑粒径及弹体偏离钻地通道轴线距离成反比。

水下可移动多弹气动发射系统设计与仿真分析

针对水下可移动多弹气动发射的研究需求,对水下可移动多弹气动发射系统进行了整体设计,重点研究了弹丸的气动发射技术,建立了水下可移动多弹气动发射结构模型。通过对发射单元的有限元分析,发现发射筒与分割气室上下接触面的应变和变形量最大,但最大应变和变形量数值较小,3个发射筒往中心微偏,对发射过程没有影响。最后进行了试验研究,通过分析图片中弹丸的移动距离,绘制了水下弹丸发射的位移-时间曲线和速度-时间曲线,验证了多弹发射系统设计的可行性及可靠性,对水下发射过程中的空化现象、多弹干扰技术、水下弹道控制以及流场显示等方面的研究有重要的意义。

多弹最优协同诱导突防制导律

针对多弹协同突防问题提出了一种最优协同诱导突防制导律,基于诱导碰撞策略实现有效突防。首先构建了多弹协同对抗非线性模型,并基于零控脱靶量和零控碰撞角进行线性化。然后考虑拦截弹和进攻弹均为二阶驾驶仪动力学特性条件下,将各拦截弹碰撞距离和拦截弹碰撞角扩展到状态方程中,并利用状态转移矩阵降低状态方程维度。在此基础上,设计包含碰撞角约束的快收敛扩展性能指标函数,采用碰撞时间匹配策略推导出多弹最优协同诱导解析制导律的一般形式,并给出2枚进攻弹对2枚拦截弹典型场景下的突防制导律。最后通过典型场景仿真验证了最优协同诱导突防制导律的有效性。

水下多弹爆炸打击下混凝土重力坝的累积毁伤效应研究

大坝易遭受水下多弹爆炸打击,水下多弹爆炸打击下大坝的毁伤机制与模式有待深入研究。通过建立水下多弹爆炸打击的混凝土重力坝毁伤效应分析模型,重点讨论了单弹打击、多弹先后打击和多弹同步打击下大坝的动态响应特性和毁伤破坏模式,探讨了水下多弹打击对混凝土重力坝累计毁伤效应的影响,揭示了水下多弹爆炸打击下混凝土重力坝的毁伤机制和空间分布特征;同时,提出以开裂深度比作为重力坝水下爆炸毁伤判定指标,建议了混凝土重力坝爆炸毁伤破坏等级,定量评估了水下单弹和多弹打击下混凝土重力坝的毁伤效应。结果表明:单弹打击下大坝主要为轻微毁伤,而多弹打击下大坝发生严重毁伤,且水下多弹先后爆炸打击下毁伤破坏最严重。

多弹种武器三自由度数学模型及仿真

基于点面合一杀伤武器的发展趋势,提出了多弹种武器的步、霰、榴合一的设计思想,并简要提出了它的原理方案.应用内弹道和气体动力学理论建立了原理样机的火药燃气作用的数学模型,应用多刚体系统动力学基本理论建立了多弹种武器的三自由度动力学模型.

多弹协同雷达导引头信号融合探测架构分析

针对多弹雷达导引头协同探测问题,分析研究导引头在相参和非相参两种信号融合模式下的探测性能,揭示了目标相关性和系统相参性对融合检测性能的影响。数值仿真表明,分布式非相参信号融合的处理增益具备超越目标回波完全相关时最优相参处理增益的可能性。

速度不可控条件下的多弹编队协同控制方法

在导弹速度不可控的前提下,提出了一种基于滑模变结构控制理论和自适应动态面控制理论的多弹编队飞行控制器设计方法。在惯性系下对编队模型进行描述,即根据领弹和从弹在惯性系下的相对位置,求得领弹和从弹间的相对位置与期望相对位置的跟踪误差模型;为了得到编队控制系统在弹道坐标系下的表达式,将导弹在弹道坐标系下的俯仰和偏航通道加速度转换到惯性坐标系下,结合领弹和从弹的相对位置与期望相对位置的跟踪误差模型,经过化简得到无需进行速度控制的编队控制系统的具体模型,并且采用滑模变结构控制理论和自适应动态面控制理论分别对领弹和从弹进行编队控制器设计,利用Lyapunov稳定性理论分析了所提控制器的稳定性;领弹和从弹均采用设计好的编队控制器进行参数仿真,结果验证了新方法的可行性和有效性。

多弹种复合火力射击效率评定研究

文中提出了多弹种复合火力打击的概念,建立了评定其射击效率的数学模型,并结合对支撑点射击的作战模型,评估了多弹种复合火力的射击效率。结果表明,多弹种复合火力射击,可综合各弹种特点,有效提高射击效率。