基于多源红外模拟器的导弹抗干扰仿真与评估技术

基于多源红外模拟器的导弹抗干扰仿真与评估技术可用于红外制导导弹抗干扰性能的研制、试验和性能评定,是红外制导导弹抗干扰性能研制的必要手段。介绍了基于多源红外模拟器的导弹抗干扰仿真与评估系统组成,并对其涉及到的关键技术进行了研究。     

基于视景仿真的引战配合效率评估方法

针对舰空导弹飞行试验中导弹引战配合性能难以直接观测,以及靶标与典型作战对象差异较大的问题,提出了一种基于视景仿真的引战配合效率评估方法,实现了导弹对典型目标的引战配合效率评估。基于某型舰空导弹引战系统的工作原理,建立了引信启动模型、战斗部毁伤模型和目标毁伤效果评估模型,实现了对典型目标引战配合及毁伤的定量分析。仿真模型经过靶试飞行试验数据检验,仿真结果与实际靶试结果基本吻合,仿真模型得到了有效验证。所提供的毁伤评估手段可为导弹性能鉴定及导弹对防空体系贡献度提供参考依据,对后续靶场开展相关舰空导弹试验鉴定具有借鉴意义。     

高超声速飞行器制导与控制性能评估方法

针对高超声速飞行器的特点,探讨了高超声速飞行器制导与控制系统性能评估问题。对控制系统性能定性评估原则及需考虑的影响因素进行了描述,建立了较完整的制导与姿态控制性能评估指标体系。根据层次化分析思想,通过定性分析与定量评估相结合,提出了一套适用于高超声速飞行器制导与姿态控制性能评估方法。最后,提出了制导与姿态控制性能综合评估验证系统的框架,为后续仿真验证平台搭建及不同制导姿控方法评估提供了重要依据。     

基于汉默斯里序列抽样的姿控系统随机稳定性评估

针对传统蒙特卡洛抽样方法所需样本个数较多、收敛时间较长等问题,提出一种基于汉默斯里序列抽样的随机稳定性评估方法,并将其应用于飞行器姿态控制系统的设计过程。通过构造随机幅值裕度和随机相位裕度评估姿态控制系统统计意义上的稳定程度,可有效避免传统频域设计中评估原则的保守性。仿真结果表明,相比基于蒙特卡洛抽样的评估方法,本方法可以有效减少样本个数,且其空间分布性更广、评估可信性更高。     

英国扩大导弹仿真能力

英国航空动力公司(BAeD)最近扩大了它在史蒂文的导弹仿真设施.在这以前,新研制的导弹完全靠实弹试验,不仅花钱多,而且也不是精确的评价方法. 利用导弹仿真技术,导弹系统的主要性能鉴定和模拟飞行,可以在试验室里进行.这样,导弹试验所需费用就大大减少.现代的导弹,一个系统大约需要20次实弹试验.可是用装配在史蒂文的仿真技术,就可减到6次,将来还可更少.据透露,一次实弹试验的费用可进行1000次仿真试验.     

考虑执行机构故障的导弹姿态控制系统的集成容错控制

研究了一类发动机十字型布局的导弹姿态控制系统的容错控制问题,提出了一种考虑执行机构故障的导弹姿态控制系统集成容错控制方法。该方法针对执行机构的恒增益变化故障和卡死故障,首先提出了集成容错控制的总体策略,然后分别基于线性矩阵不等式方法和故障补偿思想,给出了在圆盘极点指标和H∞指标两个相容指标约束下的状态反馈满意容错控制器和故障补偿器的设计方法。最后在Matlab/Simulink环境下将该方法应用于导弹姿态控制系统进行仿真实验,结果表明了该方法的有效性和可行性。     

一种航天器姿态控制与振动抑制的优化设计方法

针对采用分布式角动量交换执行机构的挠性航天器，提出一种基于优化策略的姿态控制及振动抑制方法。考虑不同执行机构安装节点处采用相同的控制律，姿态控制和振动抑制问题可以转化为控制器参数的确定问题。姿态控制性能通过控制器参数的等式约束实现，振动抑制通过极小化包含各执行机构安装节点处振动状态的指标函数实现。求解优化问题获得控制律参数后，不同执行机构节点分别输出力矩以完成姿态控制及振动抑制任务。该方法同时处理了姿态控制及振动抑制问题，且可以实现振动抑制指标的最优，对分布式系统的控制设计具有较大的参考价值。仿真结果表明该方法可有效完成挠性航天器的姿态控制，并具有良好的振动抑制效果。     

基于多元性能加速退化的航天器DC/DC电源寿命评估方法研究

文章针对航天器DC/DC电源多性能退化的特征,利用Wiener过程结合加速模型建立产品的加速性能退化模型,采用计及相关性的Copula函数对不同性能的退化数据进行融合,提出一种基于多元性能加速退化的寿命评估方法。以某型号产品作为研究对象,对通过步进应力加速退化试验获得的多元性能退化数据进行建模评估,得到产品的失效激活能与使用寿命的评估结果。该方法可缩短产品寿命评估试验的时间,合理评价不同性能退化过程之间的相关性,充分利用有限的试验数据,为具有多性能退化特征的航天小子样产品寿命评估工作提供了一种解决思路。     

最优控制与姿控喷流在导弹姿态控制中的应用

针对稀薄大气层内导弹姿态控制问题 ,提出了一种采用侧向喷流的姿态控制方案 ,并根据最优控制理论设计了控制律。仿真结果表明 ,该方案可以在最短的时间内使导弹的姿态跟踪给定的指令输入 ,并且具有较小的稳态误差     

电子战对导弹防空系统性能影响的评估

在电子战对导弹防空系统性能影响的研究过程中,运用信息作战原理,构造基于概率的导弹防空系统性能评估模型,通过信息与火力分析平台获取电子战影响的仿真数据,对舰载导弹防空系统的信息与火力联合打击能力进行评估,初步的评估结果表明:信息和火力对打击能力的影响分别为61%和39%,信息因素比火力因素更为重要.     

一种质量矩导弹模糊姿态控制规律的研究

针对大气层内飞行的质量矩导弹,提出了一种基于模糊逻辑的姿态控制规律。在建立了3轴稳定质量矩导弹姿态运动模型的基础上,制定了3个方向上滑块位置对应的模糊规则表,并通过分析角加速度和遍历条件的关系对3个滑块位置协调控制。同时利用遗传算法根据指定的性能指标对PD控制参数进行离线校正。仿真结果表明,该方法能在保证系统稳定的情况下有效实现导弹的姿态调整。     

防空导弹对机动目标杀伤效果分析

为了分析目标机动对寻的式防空导弹杀伤概率的影响,设计了基于蒙特卡洛试验方法的仿真试验系统。分别建立了基于典型作战飞机和巡航导弹的机动目标仿真模型,建立了基于某型寻的式防空导弹的仿真模型。通过对机动目标进行大量的统计仿真,获得了防空导弹拦截机动目标的全空域杀伤概率。对仿真结果的分析表明,机动目标的航路捷径、机动方式、机动时机是影响寻的式防空导弹拦截效果的主要因素。本文的研究成果可以作为武器系统作战效能评估和战术使用研究的理论依据。     

一种融合验前信息的特小子样精度评估方法

如何合理有效地利用验前信息是小子样精度评定中的关键问题.针对导弹制导精度评定,提出了一种根据验前信息确定验前分布参数,融合验前信息和飞行试验信息的精度评估方法,该计算方法引入了验前信息的可信度指标,能够有效避免验前信息“湮没”现场信息的情况,而且可以进一步解决信息使用的主观性问题.为工程应用提供了一定的指导.     

地地导弹射击精度评估方法

地地导弹的射击精度是地地导弹主要的战术技术指标之一,它的评定是人们一直关心的问题,本文首次从满足作战使用的要求出发建立了射击精度评定的统计假设检验,应用Bootstrap方法研究了小样本情况下地地导弹射击精度的评定和区间估计方法.最后以某型号导弹为例,对其靶场飞行试验数据进行了计算,说明了本文方法的有效性.本文提出的方法对地地导弹射击精度的评估和其它同类武器射击精度的评估具有重要的实用和参考价值.     

红外制导导弹抗干扰能力仿真鉴定评估技术

针对红外制导导弹在实战对抗环境中缺乏科学、合理、系统的抗干扰能力评估方法的现状,对国外基于建模仿真的武器系统试验评估的规范、环境、技术进行了深入分析和探讨。研究了析因、均匀、拉丁超立方、正交等试验设计方法在评估试验中的应用,在此基础上,提出了一种基于方差分析、一致性检验和贝叶斯数据融合的评估数据分析方法,建立了一套针对红外制导导弹抗干扰能力的评估理论方法体系。为建模与仿真技术在红外制导导弹抗干扰能力评估中从理论走向应用奠定基础。     

姿态控制系统仿真算法

导弹和运载火箭的姿态控制系统庞大而又复杂,选择合理的仿真算法,对提高仿真精度,缩短仿真时间至关重要。本文详细分析了导弹和运载火箭姿态控制系统的弹体数学模型和控制数学模型的特点,提出运用组合算法进行导弹和运载火箭姿态控制系统的数字仿真计算,介绍了弹体方程、控制方程常用的计算方法,汇编了相应的标准程序。提出的处理技巧,对于缩短仿真时间行之有效。通过实例计算和比较,表明这些方法和措施不仅可运用于全数字仿真,亦可用于半实物仿真。     

小卫星动量轮非线性特性建模与仿真方法

动量轮是三轴稳定卫星姿态控制的关键执行部件。由于小卫星本身的转动惯量较小，微弱的干扰力矩有可能导致整个卫星控制系统性能下降。因此，建立一个基于动量轮实际物理特性的理论仿真模型对小卫星姿态控制系统设计至关重要。本文提出了一种多输入多输出非线性建模方法，并给出了基于SIMULINK的动量轮物理特性仿真模型。该模型可以同时输出动量轮所有特征参数的实时值。最后，通过开环和闭环控制数值仿真，对模型进行了验证。数值实验结果与实际物理部件的测试结果一致。本方法可以为小卫星姿控系统的仿真提供一个有效的、精确的、可以直接应用的部件级模型。     

基于鲁棒动态逆的高超声速滑翔飞行器动态面姿态控制

针对高超声速滑翔飞行器参数变化快、不确定性高、通道耦合强的特点,研究了一种姿态控制的非线性设计方法。根据无动力飞行姿态运动模型,建立了可面向姿态控制的非线性设计模型。提出了一种具有鲁棒性能的动态逆控制方案,并通过动态面控制方法,将其应用于滑翔飞行器的姿态控制中。仿真结果表明,相比基于传统动态逆的控制方案,所提出的方案可以保证滑翔飞行器快速、精确地跟踪指令,并且具备针对系统不确定性的强鲁棒性能。     

红外成像制导防空导弹半实物仿真方法研究

红外成像制导控制半实物仿真系统通过构建导弹飞行过程中红外目标场景、角运动等模拟环境,将制导控制系统实物接入仿真系统并构建实时仿真回路,对制导控制回路的性能和产品特性进行验证。针对防空导弹制导控制系统仿真,提出了一种红外成像半实物仿真方法,给出了仿真系统设计方案,构建了验证系统。试验结果表明该系统能够有效模拟红外成像制导导弹运行状态和目标环境。随着仿真系统硬件水平的不断提升,该方法能够应用于更多红外成像武器装备的试验验证中。     

导弹飞行非线性H∞与PD复合控制

针对导弹存在参数不确定性以及外界未知干扰的情况，运用非线性H∞和PD(Proportional Differ-ential)的控制方法，提出了一种新颖的复合控制方法。通过反演(backstepping)变结构控制技术，求解非线性H∞姿态控制问题，姿态控制器取得了较好的控制效果，未知干扰得到抑制。对导弹外回路，采用PD控制器进行控制，实现期望航迹的跟踪。最后，通过针对导弹模型的非线性6DOF数学仿真表明此方法的有效性。