海洋气象环境对导弹作战效能影响的动力学仿真

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准确评估海洋气象环境对导弹作战效能的影响具有十分重要的意义,它能为用户在特定海洋气象环境下是否发射导弹提供一种辅助决策手段。已有的海洋气象环境对导弹作战效能影响的评估方法多是基于样本案例训练出效能评估模型的方法,这种通过样本判断个体的方法受限于样本数据。本文提出了基于导弹动力学仿真的海洋气象环境影响度评估方法,这种方法是在对海洋气象环境干扰下的导弹运动过程进行模拟仿真的基础上评价海洋气象环境对导弹作战效能的影响的,因而更为精确。本文分析了理想条件下导弹非线性、全耦合的六自由度运动方程组,同时分析了大气风扰动模型及海浪扰动模型,并将大气风扰动模型和海浪扰动模型加入到导弹系统中。本文重点分析设计了导弹稳定控制系统,并完成了对海洋气象环境影响下的导弹动力学仿真系统的设计实现,在此基础上分析求解了海洋气象环境影响度。经仿真案例验证该方法能较准确地评价出海洋气象环境对导弹作战效能的影响。本文的主要内容包括:1.分析了导弹机理模型并建立了导弹动力学系统仿真模型,分别分析了理想条件下和海洋气象环境影响下的导弹运动方程组。2.分析并设计了导弹稳定控制系统,重点分析设计了导弹纵向通道的俯仰角控制器、过载控制器和高度控制器,以及滚动通道的滚动角控制器,采用了经典频率法设计控制器参数。建立了导弹全通道控制系统的仿真模型。3.设计并实现了导弹全通道、非线性、六自由度的动力学仿真系统,设计了仿真系统界面。4.提出了基于导弹动力学仿真的海洋气象环境影响度评估方法,给出了海洋气象环境影响度计算方法,并且给出了仿真案例,分析求解了该仿真案例对应的海洋气象环境影响度,该仿真案例表明海洋气象环境影响度能较准确地评价出海洋气象环境对导弹作战效能的影响。
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