战斗机头盔瞄准/显示系统

装备大离轴角近距空空导弹的战斗机,飞行员只有配备头盔瞄准/显示系统才能具有“看到就打”(look-to-shoot)的能力,达到先发制人的目的。最简单的头盔瞄准具采用发光二极管产生的十字线对准目标,导弹的导引头就会指向目标,而复杂的头盔瞄准具把阴极射线管(CRT)产生的图像投影在飞行员护目镜上,不仅显示瞄准符号,而且显示飞行数据和火控数     

机动目标的三维瞄准火控模型

对新型的航炮攻击数学模型进行了研究,将传统的二维瞄准扩展为三维瞄准;在考虑新一代战斗机机载设备的计算能力大幅度提高的情况下,火控模型引入了加速度因素引起的目标机动项,并给出了目标绝对速度和绝对加速度的计算公式,从而减小了瞄准解算公式的原理误差;通过对复杂的瞄准公式所占用计算时间的估算,证明本文提供的火控模型能够满足实时性要求,具有实用意义。     

大过载机动轰炸算法

在日益复杂的空对地轰炸环境下,飞机的安全受到极大威胁.为了提高生存力,进行低空高度机动轰炸是行之有效的方法.首先提出一种适合于飞机进行大过载机动轰炸的瞄准原理,建立了大过载机动轰炸的数学模型,并给出了实现方法,最后进行了仿真.仿真结果表明:此种轰炸方式可操纵性强、精确度高,由于瞄准解算采用动态迭代反馈方法,能够适应较大的干扰环境.大过载机动轰炸算法可以在无人攻击机(UCAV)和对现有战斗机的改造中提供帮助.     

近距格斗导弹离轴发射的火控算法

红外被动式制导近距格斗空对空导弹,是当今先进歼击机的标准武器,具有离轴发射,全向攻击,特别是迎头攻击能力,广泛使用在夺取制空权的近距空战格斗中。本文重点讨论红外导引头捕获目标(瞄准)和导弹发射的多种不同方式,以及导弹离轴发射的火控算法。     

桅杆式瞄准具对直升机聚焦式隔振系统动态特性的影响研究

对直升机加装桅杆式瞄准具后 ,聚焦式隔振系统的特性进行了分析与试验研究。考虑旋转翼轴、桅杆支撑结构的弹性影响 ,提出了一个新的 5个自由度的桅杆 /隔振系统 /机身耦合模型。为了验证该模型并有利于桅杆式瞄准技术的进一步研究 ,加工了一套瞄准具假件及其支撑结构 ,并在直 -×型机上进行了频率和传递函数测试 ,计算结果与试验结果吻合。研究表明 ,加装 80 kg的瞄准具 (被隔振重量的 1 2 % ) ,聚焦式隔振系统的一阶频率下降了 3 9% ;结构弹性对隔振系统隔振效率有很大影响 ,即使是原型机也达到了 40 3 %。     

一种基于加速度预估计的机动目标跟踪算法

研究分析了几种典型单机动目标模型的建模方法,针对现有单机动目标模型中机动参数需要先验假设,并且不能随目标机动情况的改变而自适应调整的问题,提出了一种加速度预估计模型(Acceleration Pre-estimation Model,APM)。该模型首先用位置量测对机动加速度进行预估计;然后,将加速度估计值作为系统的输入控制项建模;将估计误差看做系统的机动控制项,并作为系统的相关噪声建模。由于APM模型中,加速度机动参数是通过位置量测实时估计得到的,不需要先验假设。与现有单机动目标模型相比,该模型的自适应能力得到了提高。     

军用航空

波音公司和美国海军正在试验用于解决F/A-18E/F试飞中遇到的机翼下垂问题的三种途径.现在美海军深信,耗巨资重新设计机翼将不再需要.F/A-18E/F在高亚音速机动飞行过程中,机翼下垂达30度,造成驾驶员在空对空机炮作战过程中难以跟踪目标.流过机翼折叠处铰链整流罩的气流被认为是引起机翼不对称失速从而导致机翼下垂的罪魁祸首.     

考虑驾驶仪动态性能的指令滤波反演制导律

针对攻击机动目标的制导问题,设计了一种考虑自动驾驶仪性能、输入项约束的指令滤波反演制导律。首先,基于三维空间内弹目相对运动模型,采用反演递推方式设计制导律。针对传统反演控制存在的"微分膨胀"问题,引入指令滤波器对虚拟量进行过滤计算。考虑硬件计算能力的约束,引入自动驾驶仪二阶动力学模型减少控制过程延迟,并利用饱和函数和低通滤波器对输入项进行约束。此外,针对机动目标设计了一种扩张状态观测器来获取其加速度。通过Lyapunov理论证明了所设计闭环制导系统的稳定性。通过仿真实验验证了该制导律相有效性及优越性。     

用于稳定光电瞄准线的动调陀螺

商业市场中的动调陀螺（DTG）主要是作为一种低成本、小体积的双轴速率敏感器用在战术导弹上，且在这一领域被广泛应用。动调陀螺也适用于稳定光电瞄准线，尽管有关该领域的文献很少，初看起来，该陀螺似乎采用的是普遍应用于单轴积分陀螺中的相同的锁定回路技术，但不管怎样，它们还是存在很微妙但却很重要的差别，不注意这些差别可能会导致陀螺性能降低或失效，有关这些内容及DTG在瞄准稳定系统中应用的其它问题将被讨论，讨论内容也将包含工作原理，接口电路，锁定回路设计及光电系统中典型误差源分析。     

基于面目标命中要害指数的瞄准点选取方法

 瞄准点的选取是导弹火力运用的核心理论问题之一。研究并建立了主动寻的导弹武器射击面目标瞄准点选择的方法。定义了命中区域圆概率偏差(ACEP)、区域要害指数、区域命中概率及命中要害指数等概念;再根据战场先验信息划分的目标区域以及对应的区域要害指数,运用蒙特卡罗积分法计算出ACEP、区域命中概率以及命中要害指数;设计了通过计算所有拟瞄准点的命中要害指数,搜索其中的最大值,选择具有最大命中要害指数的瞄准点为最佳瞄准点的最优化方法。理论推导和仿真分析表明,对相关指标的定义合理,所设计的命中要害指数计算与搜索方法简单、精确,该结论在工程上可以指导导弹武器射击面目标的火力运用。     

瞄准吊舱捷联惯导系统快速传递对准方法

 新型瞄准吊舱系统中安装捷联惯导系统,使其在跟踪、探测目标的同时具备一定的自主导航能力。吊舱系统中的捷联惯导一般采用较低精度的惯性器件配置,且传递对准实现过程受到机动条件的严格限制。针对该问题提出了一种“比力积分/角速度匹配”传递对准方法,利用主惯导导航信息与惯性器件输出,以及子惯导惯性器件输出实现子惯导的对准。推导了基于主、子惯导系统误差的数学模型,详细分析了器件精度与低动态条件对系统状态量可观测度的影响,并针对低精度惯性器件与低动态条件下的传递对准性能进行了数字仿真。仿真结果表明,该方法在器件低精度与低动态条件下,对准性能达到5′,优于常规传递对准方法,可满足瞄准吊舱捷联惯导系统的快速对准性能要求。     

民用飞机控制律对俯仰机动平尾载荷影响分析

针对中国民用航空规章第25部25.331(c)条规定的两种俯仰机动情况（非校验机动和校验机动）,本文首先对两种俯仰机动条款进行理解,然后对比分析了中国民用航空规章第25部与欧洲的适航认证规范对校验机动情况存在的差异,最后对两种俯仰机动考虑控制律前后分别进行机动仿真计算,进而对飞机响应及平尾载荷计算结果进行对比分析。 计算分析结果表明：1）考虑控制律后,飞机舵面偏度变化较大,进而导致整个机动过程中飞机响应姿态以及最后的机动载荷变化较大;2）对于急剧移动操作器件的非校验机动,考虑控制律后飞机的响应姿态有所缓减,最后导致平尾载荷有所降低;3）对于相对缓慢移动操作器件的校验机动,考虑控制律后飞机的响应更为剧烈,最后导致平尾载荷有所增加。     

基于概率分析法的歼击机导引效能

 基于传统的概率分析法提出一种评估歼击机导引效能的方法。以发现距离作为整个导引阶段的随机变量,提出导引效能指标。将歼击机在水平面内的航向导引分为远距导引与近距导引,分别把导航站引起的导引误差、歼击机对目标的拦截角作为随机变量,分析歼击机进入机载雷达发现区和武器攻击区的情况。通过计算机载雷达的累积发现概率给出发现距离函数。最后以某型歼击机使用中程空空导弹拦截目标为例,计算歼击机向目标的成功导引概率、有效导引距离及有效导引角度,分析主要参数对导引概率的影响规律。该方法可应用于歼击机空战时导引概率的计算。     

比例导引导弹理想弹道的动态修正

本文基于近红外导弹比例导引的要求，研讨了比例导引规律的实现问题，提出了比例导引理想弹道及其线性化，并实际考虑导弹在发射时的瞄准误差和在制导过程中目标机动运动，进行动态修正的基础上，得出了指导正确设计和使用比例引导弹的重要结论。     

纵向机动载荷设计系统

纵向机动载荷设计系统是按国军标计算飞机纵向机动载荷的有效的系统软件,主要用于L8飞机及同类飞机的飞行载荷计算。该系统包含5个部分:(1)基本参数处理;(2)机动载荷计算;(3)压力分布计算;(4)严重载荷筛选;(5)实验修正。     

基于成像跟踪的激光瞄准

研究了强激光武器系统中基于激光光斑对目标跟踪瞄准的一种新方法。讨论了先用弱光斑对目标上的攻击部位进行稳定精跟踪瞄准,再增大激光功率摧毁目标的激光武器新的攻击模式。并为此提出“基于成像跟踪的激光瞄准”的概念。介绍了基于成像跟踪的激光瞄准技术的原理,理论分析表明该方法可以用于对5km外的反舰导弹进行侧向拦截。     

具有夜间攻击能力的F-14战斗机

Lantirn瞄准吊舱将使F-14成为一种远程夜间精确攻击战斗机。这是一个短平快的项目,洛克希德·马丁公司在收到生产合同以后仅232天就在F-14上安装了基于前视红外设备(FLIR)的瞄准吊舱。修改后的F-14将成为一种多任务、远程、高速飞机,它可将攻击机群护航到目标,投放两枚精确制导武器,担当前线空中航空管制者的角色,并为随后的任务提供侦察数据。新能力的关键是修改的AN/AAQ-14型Lantirn瞄准吊舱,而不用导航吊舱(因而也没有地形跟随雷达)。正在部署的14架F-14VF-103中的9架将携带单个Lantirn瞄准吊舱,其中6架将与夜视镜兼容。吊舱已加装GPS和惯导系统(INS)作了改进,其     

导弹飞向目标的一种仿真方法

本文在可控质点系弹道计算分析的基础上,应用最大似然法确定导弹总体、气动和控制装置的随机偏值的统计量,建立了一种仿真导弹射击目标飞行器的数学模拟打靶的随机方法。为了达到较好的仿真效果,除了在弹道计算中考虑目标机动飞行外,并在参数向量中引入了目标机动的随机偏差。利用本文提出的状态误差修正协方差矩阵,在推广卡尔曼滤波中估计导弹与目标之间的最佳极坐标,可以减小导弹的脱靶量.     

基于部件级模型修正的某发动机整机动态特性计算

针对型号研制初期产品缺乏试验、动力学识别误差较大的问题,采用一种经修正的简化模型计算发动机动特性。首先,使用多类型有限元单元进行整机刚度等效简化建模及单元耦合,计算得到喷管延伸段的结构模态特性;然后,对比喷管延伸段简化模型、全三维模型与振动台模态试验结果,以100 Hz内主要模态频率为优化目标,使用多目标遗传优化算法对简化模型进行修正重构;最后,计算重建后整机模型动态特性,得到发动机模态特性与各部件位置谐响应分布规律。该模型修正方法在型号研制初期不具备试验条件情况下,能通过多轮模型修正得到较为准确的整机动特性。     

空对空导弹的离轴发射

 随着航空电子系统、武器性能的不断提高,航空火控系统有了很大的发展,适应于各种武器的先进的火控系统不断涌现。例如IFFC原理、快速射击原理、导弹离轴发射原理、头盔瞄准具等。本文叙述了一种新的火力控制方法——空对空导弹的离轴发射。这一新的火控导弹发射技术和以往的发射技术相比,取消了对载机的限制,并预示导弹每个瞬时的最大离轴角,瞄准容易,提高了捕获目标的效率,增加了发射机会,在实战中很有意义。同时这种原理充分发挥了人的因素,有效地利用了导弹的攻击能力,为同时攻击多目标创造了条件,并具有全向攻击能力,使空战的格局发生了巨大的变化,是先进的火控系统发展的一个方向。