双旋弹飞行特性与制导控制方法研究

发布时间：2021-04-12 20:35

　　为解决旋转稳定弹高速旋转所带来的二维弹道修正困难，本文研究了一种鸭式布局的双旋弹结构设计方案。围绕该双旋弹的二维弹道修正相关理论和关键技术，本文系统地开展了双旋弹的动力学建模和稳定性分析、弹道探测与重构以及制导和控制等方面的研究。通过引入固连平面坐标系，采用Newton-Euler法比较系统地建立了双旋弹7DOF运动方程的一般形式，推导了在弹体质量分布轴对称情况下的7DOF运动方程的简化形式，给出了作用在双旋弹上的力和力矩的具体表达式，并进行了飞行仿真分析。考虑俯仰角的可测影响，采用弹丸的线性化理论和Murphy的复变量方法建立了双旋弹的复攻角运动方程，并基于Hurwitz稳定性准则建立了鸭式布局双旋弹的飞行稳定性判据，进一步推导了配平攻角需要满足的稳定边界条件。该改进的稳定性判据考虑了鸭舵的影响，进一步发展了传统旋转弹的稳定性理论，可以解释双旋弹头部有侧向控制力作用时可能产生的飞行不稳定现象，并在一定条件下可以转化为传统旋转弹的稳定性判据形式。将该稳定性判据运用于155mm双旋弹的飞行稳定性分析时，获得的结论与仿真结果能够很好地吻合，进一步验证了该稳定性判据的有效性。提出了适合双旋弹... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

末端修正的Mk41炮弹

后段可自由滚转。弹体前段如图 1.2 所示，前段又可分为。其中，制导段安装有 IMU、制导计算机、GPS 接收机和天线、电源等，遥测段安装有遥测系统和雷达信标电子设备。火箭弹飞行时鸭舵线一个朝上，另一个朝下。火箭弹在下降段纵向上采用瞬时落点预测用比例导引方案。

换装原型引信的CMATD炮弹

【参考文献】：
期刊论文
[1]电动舵机系统建模及控制算法[J]. 潘大夫.  四川兵工学报. 2013(09)
[2]双旋制导火箭弹动力学建模[J]. 王志刚,李伟,张振宁.  兵工学报. 2013(07)
[3]一种改进的低成本车载MIMU/GPS组合导航系统算法[J]. 阮晓明,程咏梅,程承,潘泉.  西北工业大学学报. 2012(06)
[4]卡尔曼滤波器在弹道重构中的应用与仿真[J]. 杨荣军,王良明,修观.  火力与指挥控制. 2011(11)
[5]旋转飞行器的一种解耦模糊控制方法[J]. 唐胜景,郭杰.  北京理工大学学报. 2011(09)
[6]制导炮弹飞行姿态角的一种组合测量方法[J]. 史金光,韩艳,刘世平,刘猛.  弹道学报. 2011(03)
[7]利用雷达测量数据的实际弹道重建[J]. 杨荣军,王良明,修观,李凯.  弹道学报. 2011(03)
[8]基于INA方法的旋转导弹解耦研究[J]. 杨明星,杨军.  计算机仿真. 2011(05)
[9]一种基于模糊ADRC的舵机控制算法设计与实现[J]. 崇阳,张科,王靖宇.  西北工业大学学报. 2011(02)
[10]可旋转鸭舵对旋转弹丸纵向气动特性的影响[J]. 纪秀玲,王海鹏,曾时明,李东光.  北京理工大学学报. 2011(03)

博士论文
[1]旋转稳定弹复合控制与制导技术研究[D]. 贾正望.南京理工大学 2011
[2]某鸭式布局防空制导炮弹的飞行弹道特性与控制方案研究[D]. 常思江.南京理工大学 2011
[3]脉冲发动机提供控制力的火箭弹弹道修正理论及技术研究[D]. 赵捍东.南京理工大学 2008



本文编号：3133942