高超声速巡航导弹作战效能建模与评估

在高超声速巡航导弹概念设计阶段,为了避免对某些性能指标要求过高,需要对其作战效能进行评估与分析。分析了高超声速巡航导弹攻防对抗过程和高超声速巡航导弹在作战任务剖面中所面临的威胁,采用美国武器工业界效能咨询委员会的ADC方法,建立了高超声速巡航导弹作战效能评估顶层模型,进一步分解顶层模型并对该模型进行合理改进。在分析作战能力各个指标的基础上,建立了突防能力指标、命中概率指标和杀伤概率指标的解析解模型,并给出了效能评估结果。最后对影响高超声速巡航导弹作战效能的关键因素进行了分析,结果表明:缩减巡航导弹的雷达反射截面积(RCS)有助于降低其被雷达发现的概率和发现距离;增大巡航速度则可以降低防御系统的可射击概率和拦截毁伤概率,从而提高其作战效能。

高超声速巡航导弹乘波构型优化设计与性能分析

对锥导乘波构型在高超声速巡航导弹气动外形设计上的应用问题进行了研究。以乘波体上表面底部基线为参数化几何建模对象,运用正交试验设计方法,分析了不同设计参数对乘波体几何性能和气动性能的影响。采用回归分析法建立了乘波体容积率和升阻比与设计参数之间的非线性数学模型,然后应用多目标遗传算法对乘波构型进行了优化设计。将优化后的乘波体作为高超声速巡航导弹的初步外形并对其气动性能进行了数值模拟分析。结果表明:以锥导乘波体为基础生成的高超声速巡航导弹初步外形具有良好的几何性能和气动性能,容积率大于0.42,升阻比接近6;参数化设计方法可根据应用对象来方便地控制乘波体的外形尺寸,大大提高了乘波体的适用性;通过回归分析建立的数学模型准确性好,数值模拟精度高,这些方法可以用于高超声速巡航导弹的总体概念设计和初步设计。

高超声速巡航导弹前体/进气道概念设计与优化

基于高超声速巡航导弹总体设计要求,采用等激波强度方法设计了前体/进气道基准构型,并运用数值模拟方法对基准构型进行了性能分析。在试验设计和CFD计算结果的基础上建立了前体/进气道优化设计模型,运用多目标粒子群算法对前体/进气道进行了优化设计,对优化后的前体/进气道进行了性能验证分析。结果表明:前体/进气道设计方法正确有效,基准构型能够满足设计的要求;通过多目标优化设计,可以找到设计变量之间的有效组合,能够进一步提高前体/进气道的综合性能。研究结果对导弹用超燃冲压发动机的总体设计具有一定参考价值。

高超声速巡航导弹攻防对抗仿真研究

在当前日益复杂的作战环境下,有必要对高新技术导弹武器系统进行攻防对抗研究。针对攻防对抗这一复杂的动态过程,建立了高超声速巡航导弹攻防对抗仿真体系,并在此体系框架下,分别给出了作战环境模型、结果评判模型和进攻方与防御方的交战仿真模型。根据所建立的数学模型,计算出高超声速巡航导弹的突防概率与毁伤概率,最后得到高超声速巡航导弹的作战效能。仿真结果表明,减小高超声速巡航导弹的雷达反射截面积(RCS)和增大高超声速巡航导弹的巡航速度是提高其突防效能和作战效能的重要手段。

临近空间高超声速巡航导弹拦截问题研究

临近空间高超声速巡航导弹已逐渐进入武器化进程,对现有空间防御体系提出了严峻挑战。首先通过分析高超声速巡航导弹的典型飞行弹道,指出其巡航段是最为有效的拦截阶段,并提出空射拦截是一种主要拦截方式。其次,为了研究制导律和相关总体参数对拦截弹的拦截能力的影响,基于拦截问题搭建数学模型,并通过大规模系统的拦截弹与目标对抗飞行轨迹仿真,获取拦截弹在不同条件下的立体攻击区域。仿真计算结果表明,为实现对目标的有效拦截,拦截弹的立体攻击区应位于目标的近正迎头空域;在当前的仿真条件下,经典比例制导律无法完成对机动目标的拦截任务;论文得出的拦截范围和相关结论对于拦截弹总体设计具有一定的指导意义。

高超声速巡航导弹载机目标识别模型

高超声速巡航导弹对现有空防体系构成极大挑战,高效的目标识别是后续拦截打击的基础。通过分析,选择其载机作为识别对象,确定目标尺寸、编队情况、目标高度、目标速度、情报这五类识别因素。结合模糊综合评价方法,构建了载机目标识别模型,给出了因素集、评价集和两者之间的隶属关系。最后通过示例,验证了所构建模型的可行性、有效性以及实时性。

临近空间环境对高超声速巡航导弹约束性研究

临近空间独特的环境特点对高超声速巡航导弹的作战使用产生较大影响,需要明确影响的方面和程度。分析临近空间环境要素,提出临近空间高超声速巡航导弹作战能力与优势。针对临近空间环境对高超声速巡航导弹弹道特性、射程、飞行控制的影响开展研究。研究结论具有一定的理论意义与实际价值,可以为高超声速巡航导弹发展提供军事需求牵引和技术发展借鉴。

美军高超声速巡航导弹进展

高超声速巡航导弹速度快、命中精度高、突防能力强,是最受关注的巡航导弹之一。近年来美军加大了对高超声速巡航导弹的研究力度,取得了一系列的成果。综述了美军高超声速巡航导弹的最新研究进展,分析了高超声速巡航导弹的应用前景。

高超声速巡航导弹信道建模与仿真分析

针对高超声速巡航导弹信道特点研究了信道传输损耗模型,提出利用自由空间模型和Longley-Rice模型相结合的方法建立该信道损耗模型,并推导了该模型的具体仿真算法,最后进行数据仿真分析,验证了该信道模型的合理性。

高超声速巡航导弹攻防对抗仿真研究

在当前复杂作战环境下,对导弹武器系统进行攻防对抗研究是非常有必要的。针对攻防对抗这一复杂的动态过程,建立了高超声速巡航导弹攻防对抗仿真模型。并在此模型中,分别给出了结果评判模型、作战环境模型和对抗仿真模型。并根据所建立的仿真模型,计算出高超声速巡航导弹的突防概率。仿真算例结果表明,减小高超声速巡航导弹的雷达反射截面积RCS和增大高超声速巡航导弹的巡航速度是提高其突防效能的重要手段。

面向协同的高超声速巡航导弹航迹规划

针对高超声速巡航导弹多弹协同问题,研究了基于Dubins路径的中制导段航迹规划方法,设计了以目标为中心,多弹沿不同攻击航向进入的协同攻击策略,确定了中制导段航迹规划的终点。在规划终点设计了路径调整方法,使其既符合Dubins路径的特点又满足导弹攻击航向角的约束,按单一威胁区设计了Dubins路径航迹规划算法,实现了攻击航向角约束。给出了规划航迹航程的计算方法,以各弹匀速飞行假设进行了发射时间调节设计,以实现多弹在中制导段的攻击时间约束。仿真结果表明,所规划的避障航迹路径最短,满足了多弹协同的攻击航向角约束和攻击时间约束。该中制导段航迹规划结果可为多弹协同末制导和更灵活的战术使用创造条件。

高超声速巡航导弹武器防御

本文在研究国外高超声速巡航导弹武器装备发展现状基础上,探索高超声速巡航导弹武器装备作战运用,并从构建全球化目标预警探测及拦截体系、组织运用天空地一体化通信网络、多源预警探测信息协同控制融合、分段拦截以及高速大机动拦截器等方面,对高超声速巡航导弹武器装备防御策略进行了研究。

高超声速巡航导弹等速巡航段探测概率建模研究

为提高高超声速巡航导弹等速巡航段的探测概率,分析了高超声速状态下高超声速巡航导弹等速巡航段探测能力,并对探测概率的计算进行了研究,建立了等速巡航段运动模型、预警卫星探测概率模型、远程相控阵雷达探测概率模型与综合探测概率模型.仿真结果表明:预警卫星在低光谱透射率条件下探测能力较差,远程相控阵雷达受光谱透射率影响可忽略;两者同时探测巡航段,低光谱透射率下提高了探测概率,增长了预警时间,提高了预警系统对等速巡航段探测能力.

高超声速巡航导弹的潜在用途与作战概念设想

随着高超声速技术的不断发展,高超声速武器实战化进程也即将来临。立足于高超声速巡航导弹对“时敏目标”的作战样式,总结了其作战特点和潜在用途,重点研究提出了可遥控高超声速巡航导弹作战概念设想,拓展了高超声速巡航导弹未来作战样式。

布拉莫斯2高超声速巡航导弹将在2017年试飞

俄罗斯与印度合资建立的布拉莫斯航宇公司表示，俄印双方最近达成了研制布拉莫斯2高超声速巡航导弹的协议，该导弹的全功能原型弹将在2017年达到试飞状态。该导弹的飞行速度为马赫数5至7，俄印双方已在试验设施中开展了一系列马赫数6．5条件下的试验。布拉莫斯2将有陆射、空射和海射型，将只列装俄军和印军而不对外出口。

俄罗斯“锆石”高超声速巡航导弹将于2018年进入批量生产

俄罗斯最先进的“锆石”高超声速巡航导弹目前正在进行国家测试，预计将在2018年进入批量生产。根据合同规定，“锆石”高超巡航弹的国家测试将在2017年全部完成，并紧接着在2018年进入批量生产。

形形色色的高超声速武器(一):高超声速巡航导弹

"高超声速巡航导弹与传统的亚声速或超声速制导装备相比,具有飞行速度快、作战射程远、突防能力强、攻击范围广、结构质量轻和打击效能好等诸多优点,是突破先进防空系统的“利器”。"“天下武功,唯快不破”!当今世界,各国武器装备竞相朝着快速化方向发展,高超声速武器日渐风靡。作为先进军事技术竞争的战略制高点,美国、俄罗斯和法国等国家均在研制高超声速巡航导弹,并试制了一些相关型号。

俄首次试射新型“锆石”高超声速巡航导弹

来自俄罗斯国防工业部门高级官员的消息称，俄罗斯已经完成了俄罗斯海军“锆石”新型高超声速巡航导弹的首次试射。“锆石”高超巡航导弹的首次试射是利用陆基发射装置完成的。

高超声速巡航导弹及其拦截策略研究

给出了高超声速巡航导弹的定义,对其威胁和飞行特点进行了分析,同时将其飞行过程分为了三个阶段。介绍了国外相关方面的研究现状,结合外军现有武器装备状况,对处于不同飞行阶段高超声速巡航导弹的防御策略进行了研究。最后,介绍了网电拦截,并构建了一体拦截模型。

高超声速巡航导弹目标特性分析

高超声速巡航导弹由于具有较高的突防和时间敏感打击能力,成为未来防御中亟待解决的一个难点问题。分析了高超声速巡航导弹的优缺点,并讨论了高超声速巡航导弹的物理特性、功能特性和环境特性,重点从作战角度分析了高超声速巡航导弹的作战使用等问题,阐明了其作战样式和作战流程,对建立新型空天威胁条件下的防御手段提供了参考。