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野战近程防空导弹一般用于陆军伴随作战,起到保护己方空中安全的作用。对于未来作战形态的发展趋势,来袭目标通常具有饱和攻击和远程投放的典型特点,己方为赢得有利战场先机必然以人员、装备的快速机动穿插为重要手段,因此要求所配属的导弹武器系统必须满足快速随进、迅速展开的要求。基于上述发展需求,导弹的设计必须保证发射单元的火力密度,满足尺寸限制,实现轻小型化设计;在该约束条件下为保证末段拦截机动能力,需具有必要的弹道末速,必须在总体设计和弹道优化方面采取必要的技术手段。导弹在有限的体积空间内,如何实现更远的射程是上述问题的核心。目前,国内外的发展主要集中在导弹的能量管理和弹道规划方面,对于近程防空领域,针对目标剩余飞行时间较少等特点,弹道优化一直是有待深入研究的问题。 本文以野战近程防空导弹为研究背景,结合射程实现问题,通过研究弹道优化策略,给出与双脉冲技术参数设计相匹配的规划方法。同时,针对以双脉冲固体火箭发动机实现能量管理展开研究,从总体设计角度研究双脉冲总冲分配策略,脉冲间隔策略及不同环境条件下对飞行性能的影响情况。研究过程中首先以高抛弹道设计和制导律推导为基础,分析了抛物线型弹道的参数设置影响,在此基础上引入不同条件下的双脉冲推力特性及点火策略,研究对应条件下的弹道性能变化,得到基本的弹道与动力的协同设计原则,最后基于遗传算法的优化方法对上述问题进行统筹,通过建立优化模型得到最优解。 论文通过仿真比较了高抛弹道和高抛加拉平弹道的性能,结果表明抛物线弹道+比例导引方式更合理;研究了双脉冲固体火箭发动机对不同条件下弹道性能的影响,充分考虑发射海拔高度、射程、气动外形等因素,得到了导弹末速度、平均速度等弹道性能参数和双脉冲发动机推力参数的关系;采用遗传算法以末速度为优化目标,进行了单推力、单室双推力、双脉冲发动机参数设计的优化研究,提出了一种具有工程实用价值的优化方法。研究结果可为近程防空导弹的工程设计提供必要的理论支撑。