高初速动能武器未来空域窗拦阻射击模式研究

发布时间：2021-02-13 18:43

　　随着科学技术的发展,在近现代战争中,常规火炮对具有高速高机动性能的现代飞行器射击时,不管是射击精度还是毁伤效能上都存在着明显的不足。高初速动能武器（以电磁轨道炮为例）相比于常规火炮有着高初速,高精度,高毁伤效能的特点,是未来近程防空反导武器的重要发展方向之一。但是目前电磁炮仍处于研发初期阶段,不能通过实弹射击测算其对机动目标的毁伤效能。针对上述问题,本论文在实际工程需求背景的牵引下,从理论和仿真的角度,研究了电磁炮对机动目标的未来空域窗拦阻射击模式的方法及其可行性,以期为实际工程设计提供技术参考。本论文所做的工作与成果如下:（1）基于常规火控弹道原理,结合电磁炮的主要特征,建立了电磁炮外弹道微分方程组模型,并仿真分析了不同因素对电磁炮外弹道特性的影响。（2）基于标准IMM（InteractingMultipleModel）算法原理与目标运动模型理论,针对标准IMM算法对高速高机动目标跟踪性能不足的问题,提出了基于自适应高斯模型的时变马尔科夫转移概率矩阵IMM算法。首先,采用自适应高斯模型改进了 IMM算法的模型集;其次,利用系统当前量测信息中包含的当前模式信息,实现了马尔科夫转移概率自... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电磁炮研究现状
        1.2.2 拦阻模式研究现状
    1.3 论文研究内容及结构安排
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 论文结构安排
2 电磁炮外弹道建模与特性分析
    2.1 引言
    2.2 外弹道建模常用坐标系
    2.3 常规火炮外弹道模型
        2.3.1 标准质点弹道方程
        2.3.2 考虑气象条件的质点弹道方程
        2.3.3 六自由度弹道方程
    2.4 电磁炮外弹道建模
    2.5 弹道仿真与特性分析
        2.5.1 电磁炮外弹道仿真
        2.5.2 初始扰动影响
        2.5.3 炮弹基本参数对外弹道影响
    2.6 本章小结
3 高速高机动目标跟踪算法
    3.1 引言
    3.2 目标运动模型
        3.2.1 CV模型/CA模型
        3.2.2 CT协调转弯模型
        3.2.3 Singer模型
        3.2.4 "当前"统计模型
    3.3 交互式多模型（IMM）算法
        3.3.1 IMM算法原理
        3.3.2 IMM算法实现步骤
    3.4 基于自适应高斯模型的时变马尔科夫转移概率矩阵IMM算法
        3.4.1 模型集的建立
        3.4.2 自适应马尔科夫转移概率
        3.4.3 改进交互多模型算法
    3.5 MATLAB算法仿真分析
    3.6 本章小结
4 自适应未来空域窗拦阻射击模式
    4.1 引言
    4.2 未来空域窗数学描述
    4.3 自适应未来空域窗
        4.3.1 自适应未来空域窗中心点坐标与半径确定方法
        4.3.2 自适应空域窗弹丸散布中心优化配置
        4.3.3 未来空域窗散布中心仿真
    4.4 自适应未来空域窗设置流程
        4.4.1 坐标系与坐标系变换
        4.4.2 命中方程诸元参数求解
        4.4.3 基于自适应未来空域窗的拦阻射击流程
    4.5 本章小结
5 毁歼概率计算
    5.1 引言
    5.2 毁歼概率计算中的相关概念
    5.3 目标空中命中面积计算
    5.4 射击误差分析
        5.4.1 射击误差概念
        5.4.2 射弹散布误差
        5.4.3 射击诸元误差
        5.4.4 射击误差的分布
    5.5 基于蒙特卡罗方法的毁歼概率计算
    5.6 毁伤效能仿真分析
        5.6.1 自适应未来空域窗拦阻射击流程仿真
        5.6.2 电磁炮与传统火炮毁歼概率对比
        5.6.3 电磁炮在不同射击模式下毁歼概率对比
    5.7 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]未来空域窗弹丸瞄准点配置方法[J]. 卢发兴,贾正荣,吴玲,余戌瞳.  兵工学报. 2015(08)
[2]美军电磁轨道炮发展综述[J]. 杨艺,郭静.  国外坦克. 2015(04)
[3]基于蒙特卡洛法的未来空域窗射击命中概率仿真[J]. 闫伟杰.  舰船电子工程. 2014(11)
[4]最优未来空域窗模型[J]. 卢发兴,贾正荣,吴玲,余戌曈.  系统工程与电子技术. 2015(05)
[5]电磁轨道炮发射技术的发展与现状[J]. 李军,严萍,袁伟群.  高电压技术. 2014(04)
[6]未来空域窗下高炮武器系统的毁伤概率[J]. 朱凯,陶德进,王军,薄煜明.  火力与指挥控制. 2014(04)
[7]舰炮反导中的未来空域窗参数分析[J]. 古华栋,石章松,谢云开,赵健.  火炮发射与控制学报. 2014(01)
[8]巡航导弹装备发展现状及战技特点研究综述[J]. 赵晨皓,李为民,刘旭,韩朝超.  飞航导弹. 2014(01)
[9]基于蒙特卡罗法的高炮空域窗射击毁歼概率计算[J]. 刘恒,梅卫,单甘霖,高飞.  火力与指挥控制. 2014(01)
[10]高炮与防空导弹射击时机互补性研究[J]. 曹建军,王艳霞,邵衍振,高科.  系统工程与电子技术. 2014(01)

博士论文
[1]远程炮武器系统射击精度研究与射击精度战技指标论证[D]. 王兆胜.南京理工大学 2003

硕士论文
[1]基于交互多模型的目标跟踪算法研究[D]. 冯济洲.西安电子科技大学 2014
[2]高速高机动目标IMM跟踪算法研究[D]. 陆晶莹.南京理工大学 2010
[3]电磁轨道炮外弹道建模与仿真研究[D]. 谢杨柳.哈尔滨工业大学 2008
[4]电磁轨道炮系统的建模与仿真[D]. 胡玉伟.哈尔滨工业大学 2007
[5]未来空域窗应用技术[D]. 吕学新.南京理工大学 2007



本文编号：3032413