基于ACIS的反坦克导弹飞行仿真
发布时间：2021-02-13 06:04
对导弹飞行姿态的研究涉及到导弹力学、空间环境条件，同时还要考虑目标的运动规律，导弹制导方式等复杂因素。采用计算机仿真技术可以大幅度降低实弹试验所需要的昂贵费用，缩短研制周期，因此本论文有必要就仿真技术在反坦克导弹飞行姿态这一课题进行尝试性的仿真模拟研究。要对弹体姿态进行研究，就必须建立导弹弹体的三维实体模型，同时也需要建立目标的实体模型。本文对导弹的姿态研究首先是从其基础坐标系入手，以刚体弹道为基础，分析在导弹飞行中的各种坐标系及其之间的转换关系，进而进行受力分析、力矩计算，最后在基于刚体弹道学的基础上对弹体受力和空间飞行条件进行简化处理，得到有刚体弹道方程及其控制方程。对于目标运动方程进行简化处理，然后确定制导方式，最终得出导弹和目标的数学计算模型。通过研究导弹和目标的数学计算模型，利用C++语言和ACIS语言在VC++平台上编写了“滚转反坦克导弹飞行仿真系统”，通过程序解算出了在一定制导方式下得出的导弹飞行姿态数据。整理姿态数据对俯仰力矩、滚转力矩、偏航力矩进行了分析说明，对导弹飞行中的攻角、侧滑角、偏航角、俯仰角、滚转角进行了研究，并得到对于不同参数获得的曲线，对导弹飞行姿态参数...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
弹道导弹仿真框架结构设计
要按照需求进行数据填充即可，他们的设计框架如图 1.1 所示，图中基础运算类主要是用来实现各种模式的弹道仿真所需的基础运算框架，只是为框架对象及如何具体问题提供数学基础。框架结构中构件对象主要用来完成外弹道仿真的共有特性和基础功能，这种面向框架的方法解决了软件编制的复杂问题，只是代码重用性较差，具体问题还需要具体编程。国防科大的姚红《基于 Matlab 的弹道导弹姿态控制系统设计与仿真软件研究》[30]以某导弹为例，利用 Matlab 设计系统控制，研究了由 S 函数实现的制导算法，其中弹体动力学对象和姿态控制系统采用了 Simulink 模型，对弹体的姿态控制系统进行了设计和仿真开发，其由 Matlab 工具箱开发的控制结构如图 1.2 所示。导弹制导控制复杂且考虑因素众多，采用 Matlab 控制系统工具箱有利于提高解决问题的效率和效果，基于 Matlab 的二次开发软件不但功能丰富而且使用灵活还易于扩展。
9视景驱动能力，其仿真界面主视图如图1.3所示。可直观地观察导弹的飞行过程、飞行姿态及目标的运动形式，由此过程进行弹道的设计是否合理分析。尤其在反坦克导弹武器系统的初步设计阶段，当客观条件还不允许进行实弹打靶试验时, 设计者可以利用该反坦克导弹飞行仿真系统进行打靶模拟试验, 给弹道设计提供更为可靠的实验依据。只是该论文涉及到的飞行姿态没有给出实时飞行参数。图1.3 导弹飞行仿真主界面西北工业大学的高颖《某导弹仿真系统中的视景技术研究》[32]一文，以 OpenGL为开发语言进行导弹的飞行仿真,通过视景仿真形象逼真地显示了导弹的飞行轨迹和导弹在各阶段的飞行姿态,详细论述了三维场景的建立、多视点和多窗口的设置、导弹的数据驱动和系统流程等。论文最后展示了飞行仿真系统如右图，图 1.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Matlab/Simulink的导弹三通道弹道仿真[J]. 王欣,姚俊,王育欣. 装备制造技术. 2007(12)
[2]军用系统建模与仿真技术发展与展望[J]. 程健庆. 指挥控制与仿真. 2007(04)
[3]基于Visual C++和Vega的导弹虚拟飞行仿真系统[J]. 唐胜景,汪群山,王宪宗,孙金锋. 北京理工大学学报. 2007(05)
[4]大攻角飞行载体运动学建模的四元数方法研究[J]. 秦丽,张文栋,潘峰. 中北大学学报(自然科学版). 2006(03)
[5]某导弹仿真系统中的视景技术研究[J]. 高颖,许志国,黄建国. 弹箭与制导学报. 2006(S5)
[6]基于Matlab的弹道导弹姿态控制系统设计与仿真软件研究[J]. 姚红,闫野,周伯昭. 系统仿真学报. 2004(11)
[7]比例导引理想弹道仿真[J]. 高尚. 计算机工程与设计. 2003(08)
[8]虚拟现实技术在军事中的新应用[J]. 栾悉道,谢毓湘,吴玲达,宋玉强,农海斌. 系统仿真学报. 2003(04)
[9]在ACIS平台上开发三维软件[J]. 董洪伟,周儒荣,周来水,周弈. 计算机辅助工程. 2002(04)
[10]HLA联邦成员软件开发环境研究[J]. 冯润明,黄柯棣. 系统仿真学报. 2001(03)
硕士论文
[1]弹体飞行仿真及制导部件测试软件设计[D]. 李阳阳.北京邮电大学 2010
[2]破片杀伤式地空导弹战斗部杀伤概率计算[D]. 徐豫新.中北大学 2008
[3]导弹作战系统视景仿真技术研究[D]. 张斌.西安电子科技大学 2007
[4]基于OpenGL的导弹飞行视景仿真研究[D]. 邵宇.哈尔滨工程大学 2007
[5]飞行仿真虚拟可视化的实现技术研究[D]. 焦培刚.山东大学 2006
[6]协同设计可视化平台的研究与实现[D]. 王翔.华中科技大学 2006
[7]导弹试验训练视景仿真系统关键技术研究[D]. 胡昆明.国防科学技术大学 2005
本文编号：3032079
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
弹道导弹仿真框架结构设计
要按照需求进行数据填充即可，他们的设计框架如图 1.1 所示，图中基础运算类主要是用来实现各种模式的弹道仿真所需的基础运算框架，只是为框架对象及如何具体问题提供数学基础。框架结构中构件对象主要用来完成外弹道仿真的共有特性和基础功能，这种面向框架的方法解决了软件编制的复杂问题，只是代码重用性较差，具体问题还需要具体编程。国防科大的姚红《基于 Matlab 的弹道导弹姿态控制系统设计与仿真软件研究》[30]以某导弹为例，利用 Matlab 设计系统控制，研究了由 S 函数实现的制导算法，其中弹体动力学对象和姿态控制系统采用了 Simulink 模型，对弹体的姿态控制系统进行了设计和仿真开发，其由 Matlab 工具箱开发的控制结构如图 1.2 所示。导弹制导控制复杂且考虑因素众多，采用 Matlab 控制系统工具箱有利于提高解决问题的效率和效果，基于 Matlab 的二次开发软件不但功能丰富而且使用灵活还易于扩展。
9视景驱动能力，其仿真界面主视图如图1.3所示。可直观地观察导弹的飞行过程、飞行姿态及目标的运动形式，由此过程进行弹道的设计是否合理分析。尤其在反坦克导弹武器系统的初步设计阶段，当客观条件还不允许进行实弹打靶试验时, 设计者可以利用该反坦克导弹飞行仿真系统进行打靶模拟试验, 给弹道设计提供更为可靠的实验依据。只是该论文涉及到的飞行姿态没有给出实时飞行参数。图1.3 导弹飞行仿真主界面西北工业大学的高颖《某导弹仿真系统中的视景技术研究》[32]一文，以 OpenGL为开发语言进行导弹的飞行仿真,通过视景仿真形象逼真地显示了导弹的飞行轨迹和导弹在各阶段的飞行姿态,详细论述了三维场景的建立、多视点和多窗口的设置、导弹的数据驱动和系统流程等。论文最后展示了飞行仿真系统如右图，图 1.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Matlab/Simulink的导弹三通道弹道仿真[J]. 王欣,姚俊,王育欣. 装备制造技术. 2007(12)
[2]军用系统建模与仿真技术发展与展望[J]. 程健庆. 指挥控制与仿真. 2007(04)
[3]基于Visual C++和Vega的导弹虚拟飞行仿真系统[J]. 唐胜景,汪群山,王宪宗,孙金锋. 北京理工大学学报. 2007(05)
[4]大攻角飞行载体运动学建模的四元数方法研究[J]. 秦丽,张文栋,潘峰. 中北大学学报(自然科学版). 2006(03)
[5]某导弹仿真系统中的视景技术研究[J]. 高颖,许志国,黄建国. 弹箭与制导学报. 2006(S5)
[6]基于Matlab的弹道导弹姿态控制系统设计与仿真软件研究[J]. 姚红,闫野,周伯昭. 系统仿真学报. 2004(11)
[7]比例导引理想弹道仿真[J]. 高尚. 计算机工程与设计. 2003(08)
[8]虚拟现实技术在军事中的新应用[J]. 栾悉道,谢毓湘,吴玲达,宋玉强,农海斌. 系统仿真学报. 2003(04)
[9]在ACIS平台上开发三维软件[J]. 董洪伟,周儒荣,周来水,周弈. 计算机辅助工程. 2002(04)
[10]HLA联邦成员软件开发环境研究[J]. 冯润明,黄柯棣. 系统仿真学报. 2001(03)
硕士论文
[1]弹体飞行仿真及制导部件测试软件设计[D]. 李阳阳.北京邮电大学 2010
[2]破片杀伤式地空导弹战斗部杀伤概率计算[D]. 徐豫新.中北大学 2008
[3]导弹作战系统视景仿真技术研究[D]. 张斌.西安电子科技大学 2007
[4]基于OpenGL的导弹飞行视景仿真研究[D]. 邵宇.哈尔滨工程大学 2007
[5]飞行仿真虚拟可视化的实现技术研究[D]. 焦培刚.山东大学 2006
[6]协同设计可视化平台的研究与实现[D]. 王翔.华中科技大学 2006
[7]导弹试验训练视景仿真系统关键技术研究[D]. 胡昆明.国防科学技术大学 2005
本文编号：3032079
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