火箭靶弹弹道控制技术研究

发布时间：2020-06-16 03:22

【摘要】：靶弹因其能够逼真地模拟空中来袭目标的飞行特性,常用于防空兵器技术性能的试验以及作战训练。本文以飞机类目标、反辐射导弹类目标为模拟对象,在现役无控火箭弹的基础上,结合相应战术技术指标要求对原火箭弹进行了改造,重点开展了方案弹道及控制系统的设计,并以滑翔弹道为例,仿真验证了其控制性能。本文研究内容主要如下:(1)首先分析了拟模拟目标的飞行特性,确定了靶弹的典型供靶弹道技术,对无控火箭弹进行了结构改进、气动外形分析、制导控制方案的设计,以及利用一对舵面实现俯仰和偏航运动控制的单通道舵控系统设计。(2)其次介绍了靶弹的动力学模型,采用程序俯仰角设计算法,设计了靶弹准平飞、滑翔飞行和平飞三种典型方案弹道,并仿真分析了其弹道特性。(3)然后基于小扰动和系数“冻结”法对靶弹的弹道微分方程组进行了线性化处理,推导了舵机系统在准弹体坐标系下火箭靶弹的纵向传递函数,分析了靶弹纵向自由扰动运动的动稳定性,以及各特征点下舵面阶跃偏转时弹体的操纵性。(4)最后基于弹体的动态特性设计了高度PID纵向控制系统,优化了各特征点处的控制器参数,分析了控制器作用下的俯仰角稳定回路和高度控制回路的时域和频域特性,对全弹道仿真验证了靶弹在控制器的作用下能够近似跟踪所设计的方案弹道,且控制性能良好。通过本论文的研究工作,对靶弹改造的进一步工程化实现具有重要的参考意义。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TJ7
【图文】：

中北大学学位论文靶弹(SSST)[9]。该靶弹使用4进气道和管道式火箭冲压式动力大，总的长度为 5 米 5，直径为 0.35 米。固体火超过声速的最开始阶段。在保持 2.8 马力的巡航速度。最低滑行高度为 4.57 米，最高速度接近 3 马赫，试验中，美国使用了一个遥控靶舰，GQM-163A 靶弹拔 15 米向其撞击。在垂直和水平的方向，其综合机时候也有 2.8 个马赫，并在靶舰的一侧 20 米范围内飞续时间约为 120 秒。

3图 1.2 GQM-173A 靶弹D 靶弹系统D 靶弹系统是美国希望其能够保护自身免受短程，中程或远程弹道导弹袭击的一体主要包括“星星”，“民兵 II”，“风暴”和“赫拉”等。赫拉”为例，在白沙导弹靶场及周围地区进行的试验中，“赫拉”被证明是一种测的靶弹，为了进行有效的拦截试验，“赫拉”去掉战斗部，转而取代的是与来袭、物理性能和重量相同的配置，以确保与来袭导弹具有相似的行为。同时，“赫拉

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7 本报记者 钱晓虎邋通讯员 毛敬雄 于贵民;追寻靶弹飞越海天的轨迹[N];解放军报;2008年

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9 毛敬雄邋蔡年迟 本报记者 钱晓虎;“蓝剑”试锋啸海天[N];解放军报;2008年

10 毛敬雄;我海上供靶技术跃居世界先进行列[N];科技日报;2002年

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本文编号：2715459