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制导火箭弹GPS/INS全组合导航系统仿真研究 被引量:19
1
作者 丁传炳 王良明 常思江 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1179-1183,共5页
为了提高惯性导航系统(INS)对制导火箭弹飞行信息的测量精度,通过建立包括GPS误差模型在内的17维状态变量的系统动态方程,对增加不同的外部观测信息量对惯导系统的误差修正能力进行了分析,应用卡尔曼滤波方法,并对采用GPS姿态测量信息... 为了提高惯性导航系统(INS)对制导火箭弹飞行信息的测量精度,通过建立包括GPS误差模型在内的17维状态变量的系统动态方程,对增加不同的外部观测信息量对惯导系统的误差修正能力进行了分析,应用卡尔曼滤波方法,并对采用GPS姿态测量信息对惯性导航系统的误差修正能力及滤波器初始估计误差较大的原因进行了模拟仿真。仿真结果表明,由于GPS姿态测量信息的引入,为惯导系统增加了误差的直接观测量,从而使得制导火箭弹的位置、速度和航向误差大大降低。研究结果对改善低成本惯性导航系统对制导火箭弹的导航性能具有一定的现实意义。 展开更多
关键词 火箭弹 姿态组合 惯导系统误差修正 卡尔曼滤波器 模拟仿真
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火箭弹锥形运动稳定性分析 被引量:14
2
作者 王华毕 吴甲生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期562-566,共5页
根据滚转火箭弹的动力学方程,给出了在弹体坐标系下无控低速滚转火箭弹在被动飞行段的锥形运动方程组。对方程进行线性化,采用里雅谱诺夫一级近似方法,得出其系统稳定性方程。由Hurwitz判别准则,找出侧向力矩对系统稳定性的影响。结合... 根据滚转火箭弹的动力学方程,给出了在弹体坐标系下无控低速滚转火箭弹在被动飞行段的锥形运动方程组。对方程进行线性化,采用里雅谱诺夫一级近似方法,得出其系统稳定性方程。由Hurwitz判别准则,找出侧向力矩对系统稳定性的影响。结合实际算例验证侧向力矩对火箭弹锥形运动的影响并通过仿真得到临界转速和临界锥角。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 锥形运动 稳定性 火箭弹 侧向力矩
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尾翼稳定大长径比无控旋转火箭弹的锥形运动与抑制 被引量:13
3
作者 雷娟棉 吴甲生 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期455-457,共3页
分析了尾翼稳定大长径比无控旋转火箭弹的锥形运动,指出由旋转诱导产生的面外力和面外力矩是锥形运动产生的原因。小攻角时,面外力和面外力矩主要是马格努斯力和马格努斯力矩。根据正、反装卷弧形尾翼及平板形尾翼外形滚转特性的风洞实... 分析了尾翼稳定大长径比无控旋转火箭弹的锥形运动,指出由旋转诱导产生的面外力和面外力矩是锥形运动产生的原因。小攻角时,面外力和面外力矩主要是马格努斯力和马格努斯力矩。根据正、反装卷弧形尾翼及平板形尾翼外形滚转特性的风洞实验结果,指出通常采用的正装正向旋转的卷弧形尾翼会使锥形运动加剧;将卷弧形尾翼反装且反向旋转是抑制和减小大长径比无控旋转火箭弹锥形运动的有效措施。 展开更多
关键词 气动特性 滚转特性 火箭弹 马格努斯力矩 锥形运动
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火箭弹在定向管内碰撞运动的仿真研究 被引量:11
4
作者 张中利 于存贵 +1 位作者 马大为 柴华伟 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期875-878,共4页
建立了火箭弹在定向管内运动的碰撞模型,并分析了火箭弹在管内运动的受载情况,在此基础上,对火箭弹在管内的碰撞运动过程进行建模和仿真计算,得出其运动规律。质量偏心、推力偏心和弹管间隙是影响火箭弹在管内碰撞作用和初始扰动参数值... 建立了火箭弹在定向管内运动的碰撞模型,并分析了火箭弹在管内运动的受载情况,在此基础上,对火箭弹在管内的碰撞运动过程进行建模和仿真计算,得出其运动规律。质量偏心、推力偏心和弹管间隙是影响火箭弹在管内碰撞作用和初始扰动参数值的主要因素,在考虑上述因素存在情况下,对火箭弹的碰撞运动进行仿真计算,得出一些有益结论。仿真研究为某火箭炮发射动力学分析和射击精度提高打下基础,为火箭弹和定向管的结构优化设计与制作提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 火箭弹 碰撞运动 初始扰动 质量偏心 推力偏心 弹管间隙
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基于摄动原理的火箭弹落点实时预测 被引量:14
5
作者 李超旺 高敏 宋卫东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1164-1171,共8页
基于摄动原理,提出了以6自由度弹道方程解算的弹道为火箭弹基准弹道,求解参数扰动引起的落点偏差变化量的落点实时预测方法,并给出了详细解算步骤。将各种扰动系数的解算赋予地面火控计算机,降低了弹载计算机的解算复杂度和解算量。以12... 基于摄动原理,提出了以6自由度弹道方程解算的弹道为火箭弹基准弹道,求解参数扰动引起的落点偏差变化量的落点实时预测方法,并给出了详细解算步骤。将各种扰动系数的解算赋予地面火控计算机,降低了弹载计算机的解算复杂度和解算量。以122 mm火箭弹为例,选取一条基准弹道,分别对无扰动、仅存在初始扰动和全弹道存在随机扰动3种条件下的无控弹道进行了落点预测仿真实验和火箭弹落点预测飞行试验。研究结果表明:该方法在仿真实验和实际飞行试验中都具有较高的预测精度,横向偏差收敛速度较纵向偏差快,其波动幅度在全弹道上较纵向偏差小,而且纵向偏差预测在火箭弹降弧段才趋于收敛;采用该方法进行预测时每次解算时间为167 ns左右,远小于弹载控制器2 ms的控制周期,实现了实时预测。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 火箭弹 弹道修正弹 落点实时预测 摄动原理 弹道仿真实验
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火箭弹外流场的有限元数值仿真 被引量:10
6
作者 朱基智 赵捍东 张会锁 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期148-150,共3页
文中利用大型流体计算软件FLUENT对某型火箭弹在不同马赫数、不同攻角下的气动特性进行数值仿真分析,结果表明:此方法能较合理地反映高动态外流场的特性,为新型火箭弹气动外形研发设计提供了一种高效的设计方法。
关键词 马赫数 火箭弹 外流场 攻角 数值仿真
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侧推矢量在提高火箭弹射击精度的技术研究 被引量:9
7
作者 赵捍东 郭锡福 +1 位作者 王芳 刘庆上 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期72-74,共3页
文中首先建立了有控弹道的动力学方程,给出了侧推矢量发动机点火控制逻辑,当实测弹道质心位置偏离理想弹道达到一定域值时,某个发动机被点火,提供一次或多次、恒定的控制力,对弹道进行控制,以提高火箭弹的射击精度。模型弹外弹道仿真对... 文中首先建立了有控弹道的动力学方程,给出了侧推矢量发动机点火控制逻辑,当实测弹道质心位置偏离理想弹道达到一定域值时,某个发动机被点火,提供一次或多次、恒定的控制力,对弹道进行控制,以提高火箭弹的射击精度。模型弹外弹道仿真对比时,将主动段末速度和风视为符合正态分布的随机量,结果表明,火箭弹落点的圆概率误差(CEP)减小了11%,说明文中提出的脉冲点火控制算法是可行的。 展开更多
关键词 射击精度 火箭弹 矢量 技术 动力学方程 发动机点火 圆概率误差 控制逻辑 理想弹道 质心位置 弹道仿真 正态分布 控制算法 脉冲点火 控制力 随机量 主动段 落点
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火箭弹锥形运动的数学仿真与抑制措施 被引量:10
8
作者 王华毕 吴甲生 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期196-199,共4页
通过对卷弧形尾翼3种不同安装方式大长径比无控低速旋转火箭弹的气动特性进行数值计算,并进行六自由度弹道数值仿真,验证了火箭弹的锥形运动以及尾翼安装方式对锥形运动的影响,进一步证明了卷弧形尾翼采用反装让弹体反向滚转可抑制低速... 通过对卷弧形尾翼3种不同安装方式大长径比无控低速旋转火箭弹的气动特性进行数值计算,并进行六自由度弹道数值仿真,验证了火箭弹的锥形运动以及尾翼安装方式对锥形运动的影响,进一步证明了卷弧形尾翼采用反装让弹体反向滚转可抑制低速旋转无控火箭弹的锥形运动. 展开更多
关键词 气动特性 火箭弹 锥形运动 数值仿真
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利用侧向脉冲力减小火箭弹散布的技术研究 被引量:7
9
作者 赵捍东 刘庆上 王芳 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期49-50,57,共3页
文中对利用侧向脉冲力减小火箭弹散布的技术进行了研究。一组脉冲发动机安装在火箭弹的头部,在垂直于弹轴的平面内环向均匀分布,可提供多次、恒定的控制力,以减小火箭弹的落点散布。通过模型弹的外弹道仿真对比,落点的横向散布距离减小... 文中对利用侧向脉冲力减小火箭弹散布的技术进行了研究。一组脉冲发动机安装在火箭弹的头部,在垂直于弹轴的平面内环向均匀分布,可提供多次、恒定的控制力,以减小火箭弹的落点散布。通过模型弹的外弹道仿真对比,落点的横向散布距离减小了54.8%及73.3%,说明文中提出的脉冲点火控制算法是可行的。 展开更多
关键词 火箭弹 脉冲发动机 侧喷 算法 仿真
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基于MEMS/北斗的火箭弹弹道参数测量方法 被引量:8
10
作者 张浩然 易文俊 +2 位作者 管军 袁丹丹 孙蕾 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第9期41-47,共7页
利用北斗定位系统计算弹道轨迹,利用MEMS惯性测量单元解算弹道惯性参数,并通过无迹卡尔曼滤波器(UKF)对两者的数据进行数据融合,以提高弹道参数测量的精度。分析了各弹道参数的测量方法,设计了无迹卡尔曼滤波器,并利用某型制导火箭弹的... 利用北斗定位系统计算弹道轨迹,利用MEMS惯性测量单元解算弹道惯性参数,并通过无迹卡尔曼滤波器(UKF)对两者的数据进行数据融合,以提高弹道参数测量的精度。分析了各弹道参数的测量方法,设计了无迹卡尔曼滤波器,并利用某型制导火箭弹的六自由度仿真数据对组合导航算法进行验证。仿真结果分析表明:基于UKF的MEMS/北斗组合测量方案能够有效地对火箭弹的弹道参数进行测量,且通过UKF滤波器进行数据融合能够消除纯惯导测量时数据发散等问题,精度达到制导火箭弹导航要求。对微惯性器件上弹应用提供了一定的理论支持。 展开更多
关键词 火箭弹 弹道参数测量 微惯性测量单元 北斗接收机 无迹卡尔曼滤波器
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动静不平衡度对旋转火箭弹散布影响的实验分析 被引量:8
11
作者 周长省 赵秀超 丘光申 《弹道学报》 CSCD 北大核心 1998年第1期59-62,共4页
利用旋转火箭弹动、静不平衡度的测试、修正及密集度试验,获得了动静不平衡度的分布规律、量值大小及其对该类火箭弹散布的影响规律.经过对实验结果的对比分析,证明了动静不平衡度都是影响旋转火箭弹散布的主要因素,并为今后的火箭... 利用旋转火箭弹动、静不平衡度的测试、修正及密集度试验,获得了动静不平衡度的分布规律、量值大小及其对该类火箭弹散布的影响规律.经过对实验结果的对比分析,证明了动静不平衡度都是影响旋转火箭弹散布的主要因素,并为今后的火箭弹设计。 展开更多
关键词 火箭弹 密集度 动平衡 旋转火箭弹 散布理论
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单片微机电子时间引信电路设计 被引量:3
12
作者 王军波 文健 许路铁 《测试技术学报》 1999年第1期39-43,共5页
火箭子母弹定时开舱提供了一种性能先进的电子时间引信电路系统,阐述其电路组成、工作原理和功能,给出其应用软件框图,并分析了该电子时间引信系统的特点。
关键词 引信 单片机 火箭母弹 电子时间引信 设计
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低成本飞行试验平台的FADS技术研究 被引量:8
13
作者 陈广强 王贵东 +3 位作者 陈冰雁 周伟江 纪楚群 罗小云 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1195-1202,共8页
在国内首次利用成熟的低成本火箭弹平台,开展超声速(马赫数>3)飞行试验的嵌入式大气数据传感系统技术研究。针对嵌入式大气数据传感系统的求解算法,测量系统和误差影响等关键技术问题,建立基于神经网络技术的求解算法和设计飞行试验... 在国内首次利用成熟的低成本火箭弹平台,开展超声速(马赫数>3)飞行试验的嵌入式大气数据传感系统技术研究。针对嵌入式大气数据传感系统的求解算法,测量系统和误差影响等关键技术问题,建立基于神经网络技术的求解算法和设计飞行试验方案,并完成飞行试验和数据分析研究。研究结果表明基于神经网络技术的求解算法具有较好的鲁棒性和较高的求解精度。测量结果与雷达测量结果基本吻合,验证了算法设计;测量结果相对于雷达测量结果,静压平均相对误差约为5.2%,最大相对误差18.8%;马赫数平均相对误差4.2%,最大相对误差14.9%。攻角和侧滑角的测量结果与理论弹道结果变化趋势接近。研究结果可为相关飞行试验技术研究提供参考。 展开更多
关键词 飞行试验 火箭弹 嵌入式大气数据传感系统 神经网络 计算流体力学
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基于地磁测量的火箭弹滚转角解算误差补偿方法研究 被引量:8
14
作者 卢志才 高敏 贾春宁 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第2期9-12,共4页
为实现火箭弹弹道修正,需实时解算弹体的滚转角。根据地磁场基本特性,采用两轴磁传感器测量地磁场分量,并同时测量弹道倾角以解算弹体姿态角。提出一种火箭弹弹体滚转角解算的误差补偿方法,进行某型火箭弹打靶试验,利用该方法对火箭弹... 为实现火箭弹弹道修正,需实时解算弹体的滚转角。根据地磁场基本特性,采用两轴磁传感器测量地磁场分量,并同时测量弹道倾角以解算弹体姿态角。提出一种火箭弹弹体滚转角解算的误差补偿方法,进行某型火箭弹打靶试验,利用该方法对火箭弹飞行试验过程中的姿态角数据进行实时解算,并与陀螺测量到的滚转角数据进行比较。试验结果表明:利用该方法解算滚转角准确度在4°以内,能够满足火箭弹弹道修正的要求。 展开更多
关键词 火箭弹 弹道修正 磁传感器 误差补偿
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二维弹道修正火箭弹弹道方案研究 被引量:5
15
作者 陈国光 田晓丽 +1 位作者 赵捍东 朱基智 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2002年第S2期161-163,共3页
提出了二维弹道修正火箭弹的系统组成和工作原理,并阐述了利用控制发动机改变火箭弹速度方向以实现二维弹道修正的新概念。重点进行了二维火箭弹弹道修正系统的外弹道仿真分析,并根据弹道修正弹的横、纵向修正能力提供了一种确定控制发... 提出了二维弹道修正火箭弹的系统组成和工作原理,并阐述了利用控制发动机改变火箭弹速度方向以实现二维弹道修正的新概念。重点进行了二维火箭弹弹道修正系统的外弹道仿真分析,并根据弹道修正弹的横、纵向修正能力提供了一种确定控制发动机工作参数的方法。 展开更多
关键词 火箭弹 弹道修正 控制发动机
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火箭弹快速空气动力计算模型研究 被引量:3
16
作者 陈军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期45-47,共3页
空气动力学计算是火箭弹散布与稳定性设计的基础 ,在初步设计阶段 ,常使用大量图表数据 ,应用十分不便。文中在开发火箭弹快速设计软件的背景下 ,利用数据拟合方法 ,对大量图表数据进行曲线拟合 ,拟合误差小于 3.0 % ,平均误差小于 1 .0... 空气动力学计算是火箭弹散布与稳定性设计的基础 ,在初步设计阶段 ,常使用大量图表数据 ,应用十分不便。文中在开发火箭弹快速设计软件的背景下 ,利用数据拟合方法 ,对大量图表数据进行曲线拟合 ,拟合误差小于 3.0 % ,平均误差小于 1 .0 % ,得到一系列气动曲线方程 ,大大简化了气动计算过程 ,对提高火箭弹的设计效率有重要的实际意义。 展开更多
关键词 火箭弹 曲线拟合 空气动力学计算 稳定性设计 散布设计 计算模型 快速设计软件
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火箭助推滑翔增程炮弹弹道模型研究 被引量:2
17
作者 汪小娜 王树宗 朱华兵 《舰船科学技术》 北大核心 2005年第1期77-79,共3页
阐述了火箭助推滑翔增程炮弹的飞行原理,对滑翔弹道分三段进行了分析,最初为自由上升段,当弹 丸到达顶点附近后受舵翼控制进行水平滑翔,最后以水平滑翔结束时炮弹的参量为下降弹道的起始参数下滑到终 点。在弹丸水平滑翔段速度变化... 阐述了火箭助推滑翔增程炮弹的飞行原理,对滑翔弹道分三段进行了分析,最初为自由上升段,当弹 丸到达顶点附近后受舵翼控制进行水平滑翔,最后以水平滑翔结束时炮弹的参量为下降弹道的起始参数下滑到终 点。在弹丸水平滑翔段速度变化较小和保持较小攻角的假设条件下,本文对此弹道进行了建模和仿真计算,得到了 滑翔增程弹弹道曲线及炮弹飞行速度沿全弹道的变化曲线,所得结果对滑翔增程炮弹的弹道设计有一定的参考价 值。 展开更多
关键词 滑翔增程 火箭助推 炮弹 弹道
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制导防空火箭弹的多弹串扰仿真研究
18
作者 张朝阳 史光普 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期83-87,共5页
在阵地防空作战中,为确保对来袭目标的有效毁伤,采用多枚制导防空火箭弹依次发射的方式进行主动拦截。在此过程中,有可能发生前弹对后弹遮挡的“串扰”现象,干扰了红外导引头的稳定跟踪,导致火箭弹丢失目标的情况。针对此问题,开展了制... 在阵地防空作战中,为确保对来袭目标的有效毁伤,采用多枚制导防空火箭弹依次发射的方式进行主动拦截。在此过程中,有可能发生前弹对后弹遮挡的“串扰”现象,干扰了红外导引头的稳定跟踪,导致火箭弹丢失目标的情况。针对此问题,开展了制导火箭弹的多弹串扰仿真算法研究,能够根据火箭弹发射条件、目标飞行参数等信息精确模拟多枚火箭弹之间的“串扰”情况,为不断完善火箭弹的发射策略提供理论指导,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 制导 防空 火箭弹 红外导引头 串扰
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基于多种群差分进化算法的火箭弹自力弹射多目标约束优化设计 被引量:1
19
作者 宋健 李超 +1 位作者 佘湖清 蔡蒨 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1516-1524,共9页
针对火箭弹自力弹射设计中降低低压室压强峰值与提高弹体出筒速度之间的矛盾,开展自力弹射的优化设计工作。建立自力弹射发动机-低压室耦合内弹道求解模型,并开展两种工况共4发实弹的验证试验;提出融合多种差分策略的多种群差分进化算法... 针对火箭弹自力弹射设计中降低低压室压强峰值与提高弹体出筒速度之间的矛盾,开展自力弹射的优化设计工作。建立自力弹射发动机-低压室耦合内弹道求解模型,并开展两种工况共4发实弹的验证试验;提出融合多种差分策略的多种群差分进化算法,并采用“剔除-补足”操作处理优化过程中的约束条件;考虑自力弹射的实际设计约束,以低压室压强峰值和弹体出筒速度为目标建立两目标约束优化模型,并采用多种群差分进化算法进行优化计算。结果表明:计算得到的Pareto前沿近似呈斜率不同的两段线性区间,随低压室压强峰值增大,相同压强增幅带来的出筒速度增量减小;在Pareto前沿上均匀选取12个优化方案并采用逼近理想解排序法进行排序,排序后得到的最终优化方案的低压室压强峰值降低16.11%,弹体出筒速度增加54.55%,自力弹射性能得到提升。 展开更多
关键词 火箭弹 自力弹射 内弹道模型 多目标约束优化 差分进化 逼近理想解排序法(TOPSIS)
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远程火箭弹滑翔增程技术研究 被引量:5
20
作者 杨泗智 胡宽荣 《现代防御技术》 北大核心 2011年第4期15-18,25,共5页
基于火箭弹滑翔增程技术中采用的控制导弹法向过载和保持升阻比最优的2种滑翔控制方案,建立了滑翔弹道模型,分析了2种不同控制方案的约束条件,并进行了全弹道仿真,计算了不同下滑点对弹道增程的影响,为增程弹道控制方案的选择提供了依据。
关键词 火箭弹 飞行弹道 滑翔增程 弹道控制
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