制导炸弹末制导的半实物仿真及性能分析

发布时间：2020-04-01 20:27

【摘要】：末制导是提高制导炸弹命中精度的重要阶段,制导炸弹末制导的半实物仿真试验是制导炸弹末制导控制系统研制过程中的必经一步,也是制导武器装备使用测试过程中需要完成的试验内容。由于半实物仿真不能进行大量试验以及试验设备的限制,需要利用数学方法分析末制导中一些参数以及干扰噪声等对制导精度的影响。论文针对制导炸弹的制导控制系统,开展了末制导系统的半实物仿真试验和基于伴随方法的末制导性能分析两方面的研究,论文主要工作如下:本文首先在发射坐标系下建立制导炸弹的六自由度数学模型,推导和设计出带落角约束的制导律,从而建立完整的制导控制系统末制导方案,并利用MATLAB和YHSIM两种仿真软件对其进行数学验证。其次,根据制导武器末制导半实物仿真的设计方案,完成YH-SIM语言的程序编写、转台和IMU的调试、弹载计算机中制导控制参数的调试以及设备间的通信测试等工作,最终实现弹载计算机、银河仿真机、舵机、五自由度数控转台+导航系统(IMU)在回路的半实物仿真试验。然后,针对半实物仿真试验的限制和伴随方法的线性化模型问题,本文采用小扰动法和冻结系数的方法建立线性的纵向和侧向扰动方程组,并将它们与非线性的模型进行参数对比,从而验证推导的线性化方程的可行性。最后,在线性化方程的基础上,搭建末制导系统回路的伴随模型。分析系统的误差干扰(初始瞄准误差和干扰力矩)、两种视线转率的测量噪声(淡化噪声和闪烁噪声)和目标随机机动对制导精度的影响。
【图文】：

图 3. 7 弹载计算机、银河仿真机在回路的飞行界面3. 7 相当于飞行操作界面，右上角的“点火发射”命令模拟的是射按钮，界面左侧实时显示出导弹当前的状态和与目标点的误状态值实时发送给视景仿真计算机，，右下角则显示的是 IMU 的对变绿时，才说明 IMU 对准完成可以点火发射。另外从图中显示以看出，导弹的脱靶量为 0.12 米，从图 3. 6 的角度变化曲线上可为 70.04 度，基本满足了制导控制方案的精度要求。.2 弹载计算机、银河仿真机和舵机在回路的仿真试验路试验是在 3.3.1 节的基础上加入舵机系统，当弹载计算机接收的弹体的位置、运动和姿态信息并根据制导控制算法解算出控制指令信号传给舵机，并控制舵面的转动，同时舵系统会将舵面反馈给银河仿真机从而完成仿真回路，具体的仿真回路结构如下舵机舵偏角指令（DA）舵偏角反馈信息（AD）

-10001002000 4000 6000 8000 10000XY0 10 20 30 -80-60-40线角（度）视时间（秒）图 3. 9 弹载计算机、银河仿真机和舵机在回路的飞行轨迹
【学位授予单位】：国防科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ414;TP391.9

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 邓桂花;;半实物仿真工厂在《反应器操作与控制》课程中的应用研究[J];科技视界;2019年16期

2 黄瑞松;李海凤;刘金;孔文华;;飞行器半实物仿真技术现状与发展趋势分析[J];系统仿真学报;2019年09期

3 高蕾;张鑫焱;李文超;;基于多核处理器实时并行半实物仿真平台研究[J];计算机仿真;2016年11期

4 吕海涛;管启亮;谭鑫;;基于水声对抗的内场半实物仿真实现方法研究[J];舰船电子工程;2015年01期

5 彭倩;李红岩;;半实物仿真装置在过程控制实验课程中的应用[J];高校实验室工作研究;2013年01期

6 陈小米;陈全;荣军;黄海;;空间矢量控制三电平逆变器的建模和半实物仿真[J];船电技术;2006年04期

7 刘卫东,高立娥,徐德民,崔海英;水下航行器控制系统半实物仿真[J];计算机仿真;1999年01期

8 关世义;高庆芬;曹建国;;飞航导弹自控段三通道半实物仿真研究[J];战术导弹技术;1989年03期

9 彭倩;;半实物仿真实验室仪器设备改进[J];高校实验室工作研究;2017年04期

10 连静;李琳辉;周雅夫;沈晓勇;常城;;汽车电子控制系统半实物仿真平台开发[J];大连理工大学学报;2011年06期

相关会议论文 前10条

1 周治国;杨亮;刘志文;;基于FPGA的实时半实物仿真平台的实现[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年

2 孟秀云;刘藻珍;王肇敏;魏华梁;;制导航弹半实物仿真系统误差分析与建模[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（下册）[C];2002年

3 彭文攀;仇启明;殷晓晨;;航空自组网半实物仿真平台设计与实现[A];2015年第二届中国航空科学技术大会论文集[C];2015年

4 丁一;毛征;王欢;尹丽萍;尹志新;;光电跟踪半实物仿真平台的研究与实现[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年

5 刘力;刘兴堂;袁东;吴达;肖华;;红外制导控制系统半实物仿真研究[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

6 陈刚;;智能水雷引信半实物仿真及系统构建[A];仿真计算机与软件、仿真方法与建模学术交流会论文集[C];2004年

7 吕艳慧;吴培明;;半实物仿真主机的微型化技术研究[A];仿真计算机与软件、仿真方法与建模学术交流会论文集[C];2004年

8 莫军;史平安;刘兴福;刘智勇;符春渝;;含内壁缺陷容器半实物仿真技术[A];中国工程物理研究院科技年报（2000）[C];2000年

9 李建;高彦丽;杨蓓;;航空发动机半实物仿真台中SPI通信的实现[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年

10 张跃;刘涛;;一种基于半实物仿真的VHF接收机系统设计[A];第八届中国航空学会青年科技论坛论文集[C];2018年

相关重要报纸文章 前7条

1 金艳宏 冯惠文 王浩 郝振华;惠丰公司建成我国首座半实物仿真实验室[N];长治日报;2007年

2 聂聆聪;三院31所 国内首次试车台级半实物仿真成功[N];中国航天报;2015年

3 铁科院;高速动车组关键技术：半实物仿真测试平台[N];人民铁道;2013年

4 吕瑞恒 刘晓娟;创新协同 实现异地“大仿真”[N];中国航天报;2019年

5 安捷伦科技有限公司;安捷伦TD-SCDMA测试[N];通信产业报;2005年

6 刘世丽　高晓明;鼓翼之风[N];光明日报;2003年

7 本报记者 梁蓬飞　特约记者 吴旭 李强;谁持彩练当空舞[N];解放军报;2015年

相关博士学位论文 前10条

1 丁建文;高速铁路信道时频弥散特性测量、建模与仿真[D];北京交通大学;2018年

2 梁燕;开关磁阻电机系统半实物仿真器及其应用研究[D];中国矿业大学;2017年

3 秦云;联合收割机负荷控制系统研究[D];江苏大学;2012年

4 王军锋;软件定义物联网路由研究[D];华中科技大学;2016年

5 付小宁;红外单站被动定位技术研究[D];西安电子科技大学;2005年

6 曹睿;弱碰撞半物理仿真系统的机构设计与实验[D];上海交通大学;2015年

7 吕汉峰;自动转移飞行器惯性/天文/地基伪卫星组合导航关键技术研究[D];国防科学技术大学;2015年

8 向超;旋转弹体背景磁场模型和地磁姿态测试方法研究[D];南京理工大学;2013年

9 张蕊;考虑道路几何特征的车速自适应控制方法研究[D];武汉理工大学;2014年

10 刘宗宝;基于弹引系统动态特性的侵彻起爆控制技术[D];北京理工大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 张茂华;制导炸弹末制导的半实物仿真及性能分析[D];国防科技大学;2017年

2 倘亚朋;五轴仿真转台关键技术研究[D];北京理工大学;2017年

3 付俊杰;长航程水下滑翔机半实物仿真平台设计及可信度评估[D];华中科技大学;2019年

4 刘胜;基于GPS/地磁的火箭弹位姿探测系统半实物仿真技术研究[D];中北大学;2019年

5 张慧;基于OAI的LTE协议栈半实物仿真平台的设计与实现[D];电子科技大学;2019年

6 李彦昌;过程控制实验装置的半实物仿真研究[D];河南科技大学;2019年

7 鱼小军;半主动激光制导航空炸弹半实物仿真技术研究[D];国防科学技术大学;2016年

8 关欣;基于半实物仿真平台的电控悬架控制策略研究[D];沈阳理工大学;2018年

9 张硕;激光阵列半实物仿真中回波信号高速传输技术研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

10 贾毅;基于散射中心模型的复杂雷达目标回波信号的半实物仿真[D];南京航空航天大学;2018年

本文编号：2610915