脉冲末修迫弹弹道特性分析与控制方案设计

被引量 : 17次 | 上传用户:laiking
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
发展低成本的有控迫弹是提高迫击炮武器系统射击精度的重要途径之一。本文以某型末修迫弹为研究对象,利用脉冲发动机作为其控制执行机构,采用简易控制技术实现末段弹道修正,提高命中精度。为此,针对末修迫弹在研究过程中遇到的弹道、控制等相关问题,本文开展了较为深入的研究,主要内容包括:(1)脉冲末修迫弹飞行弹道模型研究。针对脉冲发动机的特点及其力学作用过程,利用矩形波函数建立了瞬时脉冲控制力模型;基于冲量相等原则提出了等效平均脉冲控制力模型。在此基础上,根据牛顿第二定律和动量矩定理,建立了两种脉冲控制力下的迫弹六自由度刚体弹道模型:采用瞬时脉冲控制力和控制力矩的瞬态弹道模型用于弹道仿真计算;采用等效平均脉冲控制力和控制力矩的均态弹道模型用于脉冲作用下角运动和质心运动的理论分析。(2)脉冲末修迫弹弹道特性分析。根据脉冲末修迫弹飞行弹道模型,编制了弹道计算程序,对迫弹无控状态下末段弹道诸元的变化规律及最大射程条件下的落点散布等进行了仿真分析;在设定的脉冲控制参数条件下,对有控弹道特性进行了仿真分析;在此基础上,通过对迫弹的绕心运动进行合理简化,建立了其在脉冲作用下的攻角运动方程,推导出其相应的解析解,提出了可用于指导脉冲冲量大小及轴向偏心距离设计的飞行稳定性约束条件。(3)脉冲参数对修正弹道的影响。分析了脉冲参数(启控点、单脉冲冲量、脉冲作用个数、脉冲持续作用时间及多脉冲点火模式等)和脉冲布局(单排周向和双排周向布局)对修正弹道的影响;弹体自旋是实施脉冲修正的基础,为此,分析了弹体平衡转速对修正弹道的影响;在考虑脉冲发动机径向偏心距的条件下,研究了脉冲控制引起的转速变化对弹道的影响,结果表明,转速变化对弹道修正效果和飞行稳定性有较大的影响,在工程研制中应尽量减小脉冲发动机径向偏心距引起的转速变化。(4)脉冲末修迫弹参数优化设计模型及求解。针对脉冲末修迫弹的弹道特性,选取了优化设计变量,确定了目标函数和约束条件,建立了脉冲末修迫弹参数优化设计数学模型;提出了适于求解该优化模型的改进粒子群算法。仿真结果表明,该算法能够快速、可靠地求得最优解,为该类迫弹的参数设计提供了理论依据。(5)激光半主动体制下的末段控制方案设计。通过对激光半主动末修迫弹武器系统的组成、作用过程及末段修正原理进行分析,推导出采用捷联激光导引头的迫弹在弹道末段的目标捕获域公式;提出了一种根据激光导引头所提供的角度测量信息进行脱靶量预测的方法,采用衰减记忆滤波法对滚转角测量数据进行了降噪处理,在此基础上设计了适配的控制方案。仿真结果表明,采用本文的设计方案对迫弹实施末段弹道修正,可以大幅度提高其射击精度,满足设计要求。(6)卫星定位体制下的末段控制方案设计。针对卫星定位系统对迫弹的测量数据(三维位置和速度),构建了非线性弹道滤波器;基于对三自由度质点弹道模型的近似求解,提出了一种通过估算剩余飞行时间预测落点的方法,在此基础上设计了适配的控制方案。仿真结果表明,采用该方案对迫弹实施末段修正,能够大幅减小迫弹的落点散布,相同条件下其精度好于激光半主动体制下的弹道控制精度。
其他文献
采用量子粒子群求解声压和质点振速组成的非线性相关方程组,实现多目标声源方位的估计.为提高精度,应用最小二乘法对测量结果进行拟合并建立预测模型,通过卡尔曼滤波对方位轨
在美国次贷危机逐步波及实体经济的背景下,企业信用环境日趋恶化,各个企业对于信用风险控制的意识和重视程度也逐渐加强。因此,借助先进的信用风险评估技术对日常交易的客户
水下文化遗产具有重要的历史和考古价值。而水下文物主动调查方式面临着诸多挑战,我国的水下考古区域调查应引起水下考古工作者的关注,以促进水下考古学学科的发展。
随着大功率LED的应用越来越广泛,LED热阻的测试与评价非常重要。本文基于动态电学法,研制成功单通道大功率LED热阻测试仪。通过实验研究,证明所研制的热阻测试仪具有很好的重
随着信息化技术的飞速发展和广泛应用,我们接触到的将会是异常复杂的海量信息,它们不仅具有较高的维数而且还是非结构化的。此外,这些复杂的维数较高的数据很难被人们进行直
鉴于动力波洗涤器吹气式液位计吹气管易堵塞,增设了吹气管定期自动吹扫系统,保证了液位计检测的准确性和可靠性。
目前,全球核电产业主要包括核电技术的提供、核电整机设备以及核电设备零部件的制造三个环节,而核电设备零部件制造又是影响核电质量的最重要的环节,已成为限制核电发展的一
论述了军事科研图书馆自建数字馆藏的必要性和紧迫性,并从信息搜集、组织方式等方面探讨了军事科研图书馆自建数字馆藏的具体做法,以期探索网络时代军事科研图书馆信息服务的
目的:观察复方象皮生肌膏治疗骨折创伤后引起褥疮的临床效果。方法:将64例骨折创伤后引起褥疮的患者随机分成2组,治疗组(34例)采用复方象皮生肌膏治疗;对照组(30例)采用庆大霉素纱
云存储是分布式存储技术与虚拟化技术结合的产物。为提高云图书馆分布式系统的存储容量、可靠性以及效率问题,本文分析了云数字图书馆对云存储的需求,介绍了云存储的技术架构