非合作目标弹道系数解算研究及应用

弹道系数是非合作目标轨道预报的重要参数,对于数目庞大的非合作目标,利用有限的测控资源进行弹道系数的快速解算是空间目标监测的迫切需求。基于双行根数(TLE)的半长轴衰减信息,提出了一种改进的弹道系数解算算法。通过多项式平滑检测和二次判别,识别出野值、轨道机动和地磁暴3种情况;分析了构造半长轴衰减观测量的依据,比较了不同观测弧长对弹道系数解算的影响;利用天宫一号数据对所提算法解算的弹道系数进行精度评估,并将解算结果在天宫一号陨落预报中进行验证。结果表明:基于TLE解算的弹道系数稳定、准确,适用于非合作目标轨道预报。

一维弹道修正引信阻尼弹道系数的优化与仿真

首先分析了影响一维弹道修正引信阻尼弹道系数选取的主要因素 ,提出了弹道解算时间和最大射程修正量的确定是计算最佳阻尼弹道系数的的前提 .最大射程修正量与射程扩展量相关联 ,在充分考虑射击诸元散布、修正前距离散布和修正后距离散布的基础上 ,提出了确定射程扩展量和最大射程修正量的基本公式 .基于最佳阻尼弹道系数确定方法 ,给出了阻尼弹道系数仿真程序流程图 。

再入飞行器弹道系数的自适应估计

运用Kalman滤波方法对再入飞行器的跟踪问题进行了分析,在动力学噪声已知的情况下,给出了一种弹道系数的自适应估计方法;在动力学噪声未知时,给出了弹道系数和动力学噪声方差的自适应估计方法。仿真算例表明这种方法是合理有效的。

机载火控计算机中子母弹弹道系数输入值的优化

文中首先建立了一定坐标系下的航空子母弹的运动微分方程组,并将它作为航空子母弹弹道系数值优化的数学模型,然后分别计算弹道系数为准确值和近似值时的航空子母弹的射程,把相应的射程分别作为准确值和近似值,并计算射程的误差大小,最后根据射程误差确定输入机载计算机的弹道系数的优化值。

一维弹道修正引信阻尼弹道系数的优化与仿真

分析了影响一维弹道修正引信阻尼弹道系数选取的主要因素 ,提出了弹道解算时间和最大射程修正量的确定是选取最佳阻尼弹道系数的前提。基于最佳阻尼弹道系数确定方法 。

弹道系数估计误差与雷达测量精度的关系

利用多普勒雷达的高精度测速信息,针对弹道导弹的再入过程,对弹道系数进行了仿真研究,分析了雷达的测量精度对弹道系数估计误差的影响。仿真结果表明,引入测速信息能大幅度提高弹道系数的估计精度,在一定的雷达测量精度下,基于弹道系数特性的识别速度快,精度高,简单直观,具有现实价值。

基于不敏卡尔曼滤波平滑的再入弹头弹道系数提取

再入弹头超高速再入大气层是典型的非线性过程,并且再入过程存在扰动。针对系统的扰动,采用时变的弹道系数模型,针对弹头再入过程的非线性,建立了基于不敏卡尔曼滤波平滑法来提取弹道系数的模型,与不敏卡尔曼滤波法相比,改善了再入段目标弹道系数的提取精度。

低轨航天器弹道系数估算及热层大气模型误差分析

利用低轨（LEO）航天器在轨期间两行轨道根数（TLEs）数据，结合经验大气密度模型NRLMSISE00，反演计算得到其在轨期间的弹道系数B’，以31年B’的平均值代替弹道系数真值，分别通过标准球形目标卫星对比以及物理参数基本相同的非球形目标卫星对比，对弹道系数真值进行了检验；利用不同外形目标卫星弹道系数在不同太阳活动周内的变化规律，结合太阳和地磁活动变化，估计经验大气密度模型的误差分布．结果表明，利用反演弹道系数31年的平均值来代替真值，其在理论值的正常误差范围内；大气密度模型误差在210~526km高度范围内存在相同的变化趋势，且模型误差随高度增加而增大；在短周期内B’变化与太阳活动指数no．r存在反相关性；密度模型不能有效模拟2008年出现的大气密度异常低．以上结果表明，经验大气密度模型结果需要修正，尤其是在太阳活动峰年和谷年，此外，磁暴期间模型误差的修正对卫星定轨和轨道预报等也具有重要意义．

基于Fluent仿真的防暴弹弹道系数解算

本文提出一种防暴弹丸的弹道系数仿真解算方法 ,利用Fluent空气动力学仿真软件,对低速防暴弹丸飞行时受力及空气运动情况进行数值模拟仿真,选取S-A单方程模型,采用密度基求解器仿真计算出弹丸的阻力系数,进一步推算出防暴弹丸的弹道系数。

拟合弹道系数法进行弹道外推的研究

弹道系数Cb是影响弹道外推的重要参数。当前,在弹道外推计算时Cb的值主要依靠经验进行人工估计,其精度较差,从而影响外推精度。为提高弹道外推的精度,文中提出了一种利用拟合弹道系数C＊b进行外推的方法,该方法根据弹道测量数据求C＊b,而且能将各种射击条件的探测误差折合进弹道系数,保证了射击条件探测误差较大情况下的外推精度,具有很强的实用性。仿真结果表明,外推误差在0~0.3%D范围的概率达99.5%以上。

一种基于弹道系数的外弹道拟合方法

当弹丸的质量和质心变化后,其外弹道会相应的发生变化。为解决弹丸质量和质心大幅度变化后的弹道拟合问题,文章提出了一种以弹丸质心运动微分方程组为模型,采用估算弹道系数与误差拟合修正相结合的弹道拟合方法,解决了拟合系数法难以保证全弹道一致精度的难题。通过实测数据对该方法的检验,表明该方法具有一定工程应用价值。

弹丸最大射程落点诸元与弹道系数和初速关系经验公式

针对在弹道系数和初速已知的情况下引信及弹药设计、性能质量分析、试验数据评估时弹道环境信息不足的问题,利用SPSS12.0 for Windows和1stOpt分别对炮弹的弹道系数,包括初速与全飞行时间、落地速度、最大射程角和最大射程等进行了相关性分析和经验公式拟合,提出了利用拟合函数关系式得到具有较高精度的快速弹道诸元近似预估值的方法。拟合结果表明:全飞行时间、落速和最大射程角的均方根误差比较小,预测值接近于真实值,得出的函数关系式可信;最大射程的均方根误差较大,预测模型预测误差较大,但是R方拟合优度最接近于1,拟合趋势最接近于真实的情况。

初速和弹道系数对毁歼概率的影响

针对毁歼概率是决定系统效能的重要因素,采用辛普森数值积分法,应用MATLAB软件构建高炮武器系统着发毁歼概率模型。通过改变初速和弹道系数,分析弹道诸元、偏差量诸元、目标命中区域面积、强相关误差变化情况与毁歼概率关系,得出提高初速或减小弹道系数,有利于提高毁歼概率。

最佳符合弹道系数的计算方法

本文讨论射表编制等外弹道计算中提出的一个实际问题,即在弹道系数为常数的条件下,怎样由已知的弹道坐标计算最佳符合弹道系数。文中首先给出最佳符合弹道系数的定义和问题的数学提法,并将其归结为双变数的优选问题;然后叙述最佳符合弹道系数的计算方法,并给出相应的程序设计框图;最后用算例说明本文提出的计算方法的可行性。

火炮射表弹道系数函数f(θ_0)的求取法

编拟射表时,最关键的一步是求取c=f(?),本文给出了地面炮c=f(?)曲线的新制作法,并列举了计算及分析结果,可供射表编拟人员参考。

基于TLE的弹道系数计算方法及应用分析

针对仅使用两行要素(Two Line Element,TLE)作为数据源的应用需求,研究了基于TLE轨道衰减的弹道系数计算方法。介绍了一种常用的基于两组TLE的直接计算法,分析TLE选取间隔对结果精度的影响;提出了一种基于多组TLE的迭代计算方法,以降低异常TLE对计算结果的影响;从弹道系数计算效果、在再入预报中的应用等方面对这两种方法进行比较分析。结果表明,两种方法各有优劣,基于多组TLE的迭代计算法稳定性更高、受TLE精度的影响更小;由于数据区间更短,基于两组TLE的计算结果对短期轨道衰减特性反应得更准确,用于临近再入时的预报效果更好。

降低发射装药弹道温度系数技术的国内外研究进展

论述了国内外降低发射装药弹道温度系数技术的研究进展,主要包括采用机械压扁技术、包覆技术、表面包覆双基(SCDB)发射药技术、挤压浸渍(EI)技术、挤压复合低敏感(ECL)技术等实现燃面补偿可以降低发射装药弹道温度系数;对低温度系数(LTC)发射药的药型进行设计优化可以使不同温度下的燃速基本保持一致,从而降低发射装药弹道温度系数;电热化学发射技术能够通过调节输入能量精确实现对温度变化的补偿,显著降低发射装药弹道温度系数。结合降低发射装药弹道温度系数的基本原理,总结了不同技术途径降低发射装药弹道温度系数的调控机制。基于上述论述,今后可开展对ECL发射药、SCDB发射药的研究,进一步增强对等离子体与发射药相互作用机理以及电源的小型化研究。

一种基于多模型算法的纯弹道式弹道落点预报方法

本文以落点预报技术在弹道目标预警中的应用为背景,主要解决在未知弹道系数情况下如何进行弹道目标落点精确预报的问题。为此,本文给出了一种基于交互式多模型算法(IMM)和无迹滤波(UF)算法的精确弹道目标落点预报方法,从弹道系数估计收敛速度和最终收敛精度的角度对该方法落点预报的时效性和精度进行了分析,同时还分析了雷达数据率对算法性能的影响。与基于单一的UF算法或推广卡尔曼(EKF)滤波算法的落点预报方法相比较,基于IMM-UF的落点预报方法具有更强的适应性,能在未知弹道系数的情况下更迅速且更精确地估计出目标的弹道系数,从而实现对弹道目标落点更快更准的预报。仿真结果验证了该算法的有效性。

基于GPS测量的弹道落点快速算法

将 GPS接收机应用于弹道修正引信的关键技术之一是根据 GPS测量的一部分弹道数据预测弹道的落点。文中采用正交多项式拟合弹道和误差补偿的方法预报弹道的落点 ,大大降低了预报落点的偏差 ,对

弹道式再入目标跟踪方法对比分析

地基雷达对弹道式再入目标进行滤波跟踪时主要存在两个导致滤波误差增大的不确定因素,一是弹道系数未知,二是不可准确确定过程噪声协方差矩阵。为此,采用交互式多模型无敏滤波(iterative multiple-model unscented filter,IMM-UF)算法对弹道式再入目标进行跟踪,选取不同的弹道系数初值和过程噪声协方差矩阵构成合适的模型集合进行了仿真分析,并将其滤波结果与扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)和无敏滤波(unscented filter,UF)的滤波结果进行了对比分析,同时还分析比较了IMM-UF和自治多模型(autono-mous multiple-model,AMM)UF算法的跟踪滤波性能。从仿真结果可以看出,采用的IMM-UF算法和相应的模型集合可以在先验信息缺少的情况实现对弹道式再入目标更高精度的跟踪。