基于Simulink的巡航导弹INS/CPS组合导航仿真

通过设计巡航导弹特殊航迹及组合导航滤波器,研究巡航导弹INS/CPS组合导航的实用性。其滤波器状态由惯导状态和CPS状态结合组成,滤波器则负责对惯导误差的估计。CPS位置误差由独立的仿真模块给出,系统状态向量只选取INS常用误差即状态向量,包括姿态角误差,经、纬度误差,东、北向速度误差,陀螺仪误差和东、北向加速度计误差。

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。

整体式液体冲压发动机导弹一体化设计

整体式冲压发动机导弹一体化设计,是把导弹与整体式液体冲压发动机作为一个系统,以系统性能最佳为目标,同时优选导弹和发动机的参数,文中以中程超音速飞航导弹为算例,针对整体式冲压发动机的特点,研究了导弹/整体式冲压发动机的一体化设计问题。对总体参数和发动机设计参数在中、低空巡航两种情况下进行优选,使导弹的射程达到了最佳,并分析、探讨了为适应不同巡航高度要求,选择导弹和发动机参数的有关问题。

吸气式超声速导弹弹道优化设计与分析

为充分发挥吸气式超声速导弹巡航性能高的优势,对其巡航段的飞行方案进行了研究。考虑吸气式冲压发动机与飞行轨迹强耦合的特性,建立了以飞行攻角和燃料质量流量为双优化变量的多阶段多约束的弹道优化模型,提出了一种飞行轨迹与推力规律一体化优化设计方法。以射程最大为性能指标,对吸气式超声速导弹的爬升段和巡航段进行了综合优化设计,并着重对不同巡航方案下的弹道性能进行了分析。仿真结果表明,该方法能有效解决吸气式超声速导弹多阶段多约束轨迹优化问题,对于该吸气式超声速导弹而言,巡航的速度不宜太大,高空飞行更有利于增加射程;不等高不等速巡航方案与等高等速巡航方案相比,最大射程提高了12.3%。研究成果可为吸气式超声速导弹总体设计提供参考。

引信战斗部一体化设计的仿真分析与实现

引战配合是引信和战斗部总体设计的一个基本特性,引信战斗部一体化设计是实现引战配合的技术手段,是对引战配合现有理论和方法的进一步完善和提高。根据已经建立的数学模型,研究了引信战斗部一体化设计的仿真方法及其实现技术,并以巡航导弹作为典型目标,在给定条件下进行了仿真分析,结果表明:引信战斗部一体化设计的基础理论和分析模型是系统的和合理的,对引信和战斗部的总体设计具有重要的指导意义和应用价值。

巡航导弹综合防御系统仿真研究

巡航导弹超低空突防效果好、命中精度高、价格低廉,这些优越的性能使其在近几次局部战争中大显身手,越来越受到世界各国的高度重视,也促使各国纷纷研究巡航导弹及其防御措施。国内对巡航导弹的防御研究多从电子对抗与火力打击两方面分别入手,缺乏对巡航导弹的综合防御系统及其仿真的研究。为了更好地研究巡航导弹的综合防御问题,在分析巡航导弹防御方法的基础上,提出构建对巡航导弹进行软硬对抗的综合防御系统,并建立了基于DIS的综合防御系统仿真框架,介绍了系统的体系结构和模型体系,对进一步深化巡航导弹防御研究具有重要的意义。

巡飞弹电子安全系统程序设计与仿真

根据引信安全设计准则设计了巡飞弹电子安全系统的组成,选取机翼展开信号、俯冲速度信号和目标信号代替常规电子引信中的后坐过载与旋转扭矩信号作为解除保险激励,分别用于控制系统的电源、地线(静态开关)及高压电容充电线路(动态开关),建立引信电路的结构模型,采用马尔可夫理论分析计算保险与意外解除保险逻辑概率,其结果远大于引信系统安全性指标,最后应用FPGA芯片进行仿真验证,逻辑时序与功能正常,能够实现攻击型巡飞弹的作战要求。

一种对GPS/INS组合导航的曳引式拉偏干扰

为解决GPS/INS组合导航对抗难题,提出一种针对GPS/INS组合导航的曳引式拉偏干扰方法。通过干扰设备产生欺骗干扰信号,使GPS/INS组合中的GPS接收机输出与其实际位置逐渐偏离的导航定位数据,当偏离误差无法被组合导航纠正时发生曳引式拉偏干扰。文中给出干扰方法的定义、信号形式、简化形式,通过半实物仿真实验证明其有效性并对其干扰效果进行了分析。

基于推力矢量/水舵复合的超空泡导弹变结构控制研究

为研究水下超空泡导弹在巡航段的稳定控制,提出了对导弹的俯仰、偏航和滚动通道均进行控制。从超空泡导弹受力的特殊性出发,提出一种按通道分配指令的推力矢量/水舵复合的控制策略,在此基础上推导其面向控制系统设计的数学模型,应用变结构控制理论设计控制器并进行数学仿真。仿真结果表明,航迹和姿态参数均可满足快速性、稳定性和鲁棒性的设计要求。

基于OPTIMUS的控制系统参数优化计算

文中以自寻的反坦克导弹为背景,为了减小着靶时的俯仰角,利用多学科优化软件OPTIMUS集成弹道仿真程序,对部分控制系统参数进行了优化设计。结果表明,使用优化后控制系统参数可以明显减小俯仰角,同时满足制导精度的要求。