基于线性弹道模型的末段修正弹落点预测

针对末段修正弹在弹道末段快速预测落点的问题,提出一种将六自由度刚体外弹道模型线性化的方法,得到线性弹道方程组并求其解析解,结合剩余飞行弧长估算公式,推导出弹道落点快速预测解析公式。以六自由度弹道为基准,通过仿真分析了不同射角不同预测点下线性弹道模型预测法的预测精度和解算时间,结果表明该方法对偏流方向的落点预测误差小于8 m,解算速度相比三自由度数值积分落点预测法提高了一个数量级。该方法为弹载计算机进行实时快速弹道解算提供理论依据,对末段修正弹的工程应用具有参考价值。

末段修正弹对脉冲修正力的角运动响应分析

建立了末段脉冲修正弹在脉冲修正力作用下的角运动数学模型 ,分析了末段修正弹对脉冲修正力的动态响应特性和响应谱 ,给出了对尾翼稳定脉冲修正弹设计有普遍指导意义的结果。

末段修正弹一种修正方案

为了在弹道末段对弹道偏差实施修正,建立了脉冲控制力下的六自由度弹道模型,研究了单个脉冲修正能力的快速估算方法,并由落点弹道偏差量确定脉冲方向角和点火数,由此提出一种较为精确的修正方法。利用上述模型和算法,进行了仿真计算。仿真结果表明:脉冲控制可有效地修正弹道偏差,对算例中给定的目标偏差量,纵向修正误差约为10%,侧向修正误差约为5%。

基于成像点轨迹的末段修正弹控制策略

针对激光半主动末段修正弹的控制策略问题,提出了根据激光探测器上目标成像点运动轨迹确定控制策略的方法。根据实时测量的弹体滚转角,建立了弹体滚转解耦模型;分析了弹体滚转解耦后的目标成像点轨迹,得到脉冲发动机启控时机和点火相位角;通过六自由度弹道仿真,研究了某型末段修正弹在该控制策略下的修正效果。结果表明,采用文中修正策略后,脱靶量显著减小,圆概率误差从48.1m减小到14.6m,且对弹道偏差的侧向修正效果比纵向修正效果更好,对脉冲控制末修弹药的脉冲参数优化和导引律设计具有参考价值。

末段脉冲修正弹攻击区研究

为了确定采用激光半主动制导的末段脉冲修正弹的攻击区域,建立了导引头探测区模型,建立了六自由度有控弹道方程组,并提出了攻击区建模和仿真的方法。利用上述模型对不同条件下的攻击区进行了仿真计算与分析,结果表明增大导引头视场角、脉冲修正能力、启控点高度和发射条件都将影响攻击区的范围。

基于脉冲控制的末段弹道修正弹点火相位优化研究

基于传统脉冲发动机点火控制逻辑,从理论上分析了点火相位特性和剩余误差,发现当脉冲发动机数量不足时,存在着较大的剩余误差。提出了一种在脉冲发动机数量不足条件下,以修正后剩余弹道偏差所需脉冲发动机数量最小为目标的点火相位控制优化策略,并采用6自由度弹道仿真验证了方法的有效性。

基于末段修正迫弹命中概率的射角优化

为提高激光半主动末段修正迫弹的命中概率,提出了优化发射角的方案。建立了激光导引头目标捕获概率模型和命中概率模型,以发射角为优化变量,以命中概率和平均落点偏差为目标函数,采用功效系数法求出最优射角。通过蒙特卡洛法进行模拟打靶和仿真计算,将优化前后的结果进行对比。分析结果表明,优化射角的方案可使末修迫弹命中概率提高10%以上,对激光半主动末段修正弹的射表编制具有重要意义。

末段修正迫弹脉冲修正方案研究

文中对末段修正迫弹脉冲修正技术进行了研究,提出了四象限脉冲修正方案和高频照射脉冲修正方案,分别进行了脉冲发动机组布局设计和脉冲修正策略设计,建立了相应的数学模型;四象限脉冲修正方案由于没有准确的目标方位信息,会造成脉冲推力损失和脱靶量增大;通过使用脉冲发动机提前工作角,高频照射脉冲方案能使脉冲作用力的合力作用在正确的修正方向上,有利于减少脱靶量,提高修正精度。

末段修正迫弹激光探测器及目标方位模型

研究了末段修正迫弹激光探测器的工作原理,对激光探测器修正区域进行了分析,推导了地面坐标系与激光探测器坐标系的坐标变换公式,建立了激光探测器模型;研究了利用目标光斑位置求解目标方位角和跟踪误差角的方法,建立了目标方位模型。仿真计算表明:末段修正时必须选择合适的弹体转速,转速太低会造成对目标的漏扫;通过对末段弹道进行多次修正能够显著提高迫弹的落点精度。本文所建立的激光探测器模型和目标方位模型为末段修正迫弹的弹道模型建立和外弹道仿真计算打下了基础。

激光半主动末修弹目标定位方法研究

在激光半主动末修弹实施弹道修正前,为实时精确得到地面目标相对弹丸的位置,提出利用激光探测器测角信息结合先验弹道的弹丸姿态角和弹道高信息得到目标相对位置的定位算法.建立了目标定位模型,并利用蒙特卡洛法仿真,分析了弹丸在不同发射角下视角误差、弹丸姿态角误差和弹道高误差对定位精度的影响.仿真结果表明,弹道高误差对定位精度影响最大,但单项误差因素引起的最大定位误差不超过12m;弹丸发射角越大,其定位精度相对越高.提出的目标定位方法简单易行,满足精度和实时性要求.

捷联激光探测器组合GPS测量弹丸滚转角方法

针对激光半主动末段修正弹滚转角解算的问题,提出利用捷联激光探测器与弹载GPS组件的测量信息求解弹丸滚转角的方法。以理论计算得到的非滚转成像面上的目标成像点作为空中姿态对准的基准,结合激光探测器成像面上目标实际成像点,推导得到弹丸滚转角计算公式。利用蒙特卡洛模拟法仿真计算,分析弹丸在不同发射角下弹丸位置误差、速度误差和激光探测器测量误差对弹丸滚转角解算精度的影响。仿真结果表明:该方法对滚转角解算误差最大不超过4°;3种误差中,激光探测器测量误差对滚转角解算精度的影响最大。该方法满足精度和实时性要求,适用于低速滚转的激光半主动末段修正弹。

低速滚转末修弹修正量估算方法

为了准确地修正弹道偏差,提出了一种末段弹道修正量的估算方法.用摆动理论研究了脉冲力与脉冲力矩作用对速度偏角的影响,分析了速度偏角与末段修正量的关系,给出了单个脉冲修正量的快速估算方法,提出了脉冲方位角的算法.进行了六自由度弹道仿真,将仿真计算出的实际落点修正量与估算的修正量进行对比.结果表明,选取的脉冲作用方位较为准确,对单个脉冲修正量的估算效果较好,多个脉冲的作用效果可以叠加.

基于蒙特-卡洛法的冲推器数量与冲量优化

针对脉冲末修弹药技术中冲推器参数选择缺乏理论依据的问题,提出了基于蒙特-卡洛法的冲推器数量与冲量优化方法。该方法对冲推器数量和冲量配置的大样本空间中的每一种样本进行100次弹道仿真,统计每种样本的系统CEP,从而选择最优冲推器数量与冲量配置。仿真结果表明:通过优化的冲推器数量与冲量使系统具有最优的CEP;更为重要的是,通过仿真得到的冲推器数量、推冲冲量大小与系统CEP所对应的仿真曲线,对实际工作中根据所期望的CEP选择冲推器推冲冲量具有重要的参考价值,有利于系统的结构设计。