仿真技术在导弹和空间往返系统设计中的应用(下)

本文介绍了系统仿真的基本概念。用典型事例阐明仿真技术是航天领域系统设计中的一个必不可少的组成部分,它不仅是一种经济有效的手段而且是确保飞行试验成功的关键。全文分上、下两篇发表。上篇包括系统仿真概述、仿真和导弹,本文为下篇包括仿真和人造天体、仿真和航天飞机。     

战术导弹的射频仿真技术

射频仿真是在实验室内逼真地复现雷达寻的制导导弹的目标环境以及导弹的制导飞行过程。本文简要介绍了射频目标环境建模、阵列射频目标仿真系统以及射频仿真技术的发展趋势。     

对航天器仿真技术发展趋势的思考

航天仿真技术是指系统仿真技术与航天工程技术的结合,为航天器、航天运输系统和导弹武器系统的设计分析、性能评估、体系对抗、指控及作战训练、故障诊断、运行管理等提供数学或半实物的验证手段和模拟平台.航天器仿真技术主要包括航天工程仿真和航天器系统仿真,涉及分系统仿真与建模技术、多物理场耦合的总体仿真技术以及高效协同的仿真技术.本文在总结航天器仿真技术发展的基础上,提出基于航天器仿真技术的航天工程研制全过程、全系统的多学科多场耦合的总体级仿真体系架构思想,论述了航天器仿真技术体系的需求与构想,阐述了航天器仿真技术涉及的关键技术,并对现代信息技术在航天器仿真技术中的应用进行了展望.     

防空导弹制导控制系统的半实物仿真

本文介绍了我国防空导弹制导控制系统仿真技术的发展历史,以及防空导弹仿真实验室的仿真计算机主机系统、敏感器环境仿真装置和仿真软件等主要组成部分及其作用。     

名词解释

航天飞机是一种可多次重复使用的空间运输系统。它既可以把各种卫星、空间实验室等人造天体送往预定的近地轨道,又可以在人造天体的飞行轨道上排除各种空间技术故障,并定期接送宇航员、空间科技专家和到空间城度假的“游客”。当由近地轨道返回地面时,可靠自动控制再入大气层返回基地。美国的航天飞机由两级组成,上面一级是轨道器,下面一级是助推级。目前研制的系统长56.14米,高23.34米,最大翼展为     

导弹飞行仿真系统可视化设计与实现

针对导弹设计中对飞行仿真数据和舵面、喷管等动态部件实时观察的需求,设计了一种以系统仿真、虚拟现实和可视化技术为基础的导弹飞行仿真系统,先通过弹体数学仿真模型计算得到飞行仿真数据,然后通过仿真管理部分对数据进行处理和保存,最后采用三维视景显示、二维弹下点轨迹和数据动态曲线显示等方式,实现了导弹飞行系统的可视化仿真.实验结果表明,系统能够实现导弹的实时飞行仿真,能够实时观测飞行仿真数据和弹体、舵面、喷管等部件的动态变化,为导弹设计与研制提供了直观、有效的仿真手段.     

反坦克导弹飞行仿真关键技术探讨

有关反坦克导弹的特点、飞行仿真的特性以及关键技术在本文中作了探讨，对我国发展反坦克导弹的飞行仿真和开展仿真软件的研制提出了一些设想。     

某防空导弹制导控制半实物仿真系统设计

介绍了某防空导弹制导控制半实物仿真系统的设计,给出了仿真系统的组成。其中,导引头和天线罩安装于导引头仿真转台上,惯测装置置于位置速率转台上,并采用真实视线法进行半实物仿真。仿真和导弹飞行试验结果表明,该半实物仿真系统有效地模拟了飞行试验导弹的飞行过程,仿真试验具有较高的重复性和置信度。     

基于多Agent的无人机飞行仿真系统研究与设计

军事仿真技术已经贯穿于武器装备研制的全生命周期,仿真技术具有重要的理论研究价值和实际应用价值.飞行仿真系统在无人机前期的研发和后期模拟训练中都发挥着重要的作用,将多Agent技术和面向对象的模块化设计方法引入无人机飞行仿真系统的设计过程,提出了基于面向对象的模块化分层建模方法并结合多Agent仿真技术建立了一个三层框架结构的无人机仿真系统,为无人机模拟训练系统的研发和设计提供了新的思路.     

潘兴Ⅱ导弹仿真研究

用计算机仿真技术研究潘兴Ⅱ导弹的飞行性能,仿真研究中采用 U70弹道仿真程序,来确定导弹在实际发射中,由于某个硬件故障引起发动机喷嘴偏移的情况下,对飞行安全将会产生什么影响。     

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.     

战略导弹训练仿真系统

介绍一种战略导弹训练仿真系统.该系统包括导弹测试发射操作模拟、导弹和控制系统特性仿真、导弹飞行过程及核爆效应仿真和测控指挥中心等四个系统及16个子系统组成,可以仿真模拟弹上仪器的工作特性、控制系统、发动机及导弹的特性、导弹飞行和弹头的再入特性、仿真测试发射过程的声、光、气、液和电现象以及重要参数和常见故障的诊断处置.着重介绍监控指挥中心的功用和飞行过程的仿真.     

捷联惯导半实物仿真测试系统研究

根据当前某型防空导弹捷联惯导系统测试及仿真现状,提出了一种建立在自动测试基础之上的导弹稳定回路半物理仿真系统方案。在该方案中,采用工控机和分布式实时网络,并充分利用计算机仿真技术和虚拟仪器技术,有效地结合二者的功能,使这个系统平台既能够实现对捷联惯导系统综合测试,又能通过仿真来验证导弹控制律的优劣,成为一个高精度、多用途、具有实时自诊断功能的测试和仿真系统平台。由于系统基于模块化设计,因此具有良好的通用性和很强的可扩展性,能够通过更换适配器来完成不同型号导弹的测试和仿真任务。     

使神号航天飞机的飞行控制系统

本文介绍了使神号航天飞机的飞行控制系统目前的研究情况,它包括航天飞机的飞行程序,轨道与姿态控制系统及关键技术。     

无人机飞行控制仿真系统研究

针对某型无人机的研制开发,提出了可行的仿真系统设计方案。首先设计全数字仿真验证飞行控制律的有效性,在此基础上,根据使用条件的差异,设计了两种相互关联的半物理仿真系统,即不带转台的半物理仿真以及带转台的半物理仿真,用来模拟无人机的飞行状况。最后给出了仿真的部分曲线。仿真结果表明,以上这种仿真系统可以对整个无人机飞控系统设计的合理性及有效性进行完备的验证,对同类飞行器仿真系统的研发具有一定的参考价值。     

红外成像技术在精确制导及人记真应用中的最新发展

叙述了红外焦平面阵列的发展情况，导弹半实物仿真技术的最近发展，弹道导弱是防护计划中拦截器的半实物仿真。红外成像制导半实物仿真技术等专题的技术近况。     

美导弹防御局开发新仿真工具

美国导弹防御局计划在2011年7月授出一份价值5．95亿美元的“目标仿真构架”（OSF）合同。OSF是在美国反导系统要素部署之前,对其进行评估的一套软件。该局目前运行有两个建模和仿真构架：“数字仿真体系”数字表示和“单独仿真构架”（通过插人模拟信号触发反导要素的软件）。该局计划将两个构架合并成一个OSF。     

空间运输的发展方向

国际运载系统的近期目标是将至少5000kg的有效载荷送往地球同步轨道(CEO).美国将用带有新的上面级的航天飞机和辅助性一次性使用运载火箭(CELV)如“大力神”34D 7/“半人马座”来实现这一目标.苏联的运载工具和欧空局(ESA)的“阿里安”5也将能实现这个目标.美国显然将恢复采用机/箭混合编队政策,而只用航天飞机完成载人飞行任务.ESA的“赫尔墨斯”和苏联航天飞机也主要用于载人飞行.苏美两国都花了巨大的人力物力来研究第三代空间运输系统,迅速及时地以低成本将重型载荷送入轨道.空天飞机和HOTOL(水平起降)、航天飞机型火箭(SDV)和大推力运载火箭(HLLV)等各种方案都在研究之中.这些第三代运载工具将满足民用和军用需求.民用包括扩大现有商业活动、地球观察、空间生产、空间站和载人飞行,以及其他尖端任务,如火星探险(载人和不载人)、月球基地和大型空间动力系统.军用可能包括先进的情报和侦察系统、宇宙飞船服务和维护任务、SDI支援系统,以及永久性空间驻人基地.实现这些目标将需要研制空天飞机.空天飞机还将发展成用以完成高速空天运载和灵活反应任务的飞行器.叙述中型运载火箭、先进的航天飞机和空天飞机的现有设想和早期计划.讨论SDV和地球至低轨道大推力系统,介绍“赫尔墨斯”和苏联航天飞机.     

航天飞机向实用方向发展

日本《航空情报》1983年2月号报导:1982年11月11日,美国“哥伦比亚”号航天飞机进行了首次实用发射,安全地进入轨道,并成功地发射了两颗静止卫星。航天飞机飞行了两天零两个小时,于16日清晨在爱德华兹空军基地降落。此次实用发射是包括试射在内的第五次发射。发射的两颗卫星是业务系统卫星 SBS-3和加拿大通讯卫星AnikC-3。这次宇宙遨游使航天飞机取得了承包空间作业的资格,而欧洲宇航局的“阿里安”火箭的第一次实用发射是以失败告终的。     

AD—10多处理机在导弹半实物仿真中的实施和论证

自1972年起,美国导弹研究与发展司令部在红石兵工厂进行实时半实物寻的导弹仿真试验,它由制导与控制管理部门主管,这种混合仿真用来验证导弹的制导和控制系统,检验飞行的硬件以及对数字自动驾驶仪设计进行评定.适合作这种仿真验证的武器是半主动激光末段寻的制导导弹,例如“狱火”或“铜斑蛇”导弹.