滑翔炸弹加装末制导导引头总体设计技术

发布时间：2021-05-14 07:43

　　滑翔炸弹是在普通航空低阻炸弹上加装折叠弹翼组件和制导控制装置，从而将普通炸弹改造为具有防区外精确打击能力的精确制导武器。目前，美国、欧洲、以色列、南非等国家都在发展滑翔炸弹产品系列。国内也有多家单位研制滑翔炸弹。受制导体制的限制，滑翔炸弹存在精度低、GPS易受干扰等缺点。加装末制导导引头可弥补上述缺点，是滑翔炸弹升级改造的必然趋势。本文针对滑翔炸弹低成本和攻击地面固定目标的要求，选择了捷联式红外成像导引头方案。加装导引头将引起滑翔炸弹的气动特性发生改变，从而对滑翔炸弹的总体性能产生影响。文中针加装导引头后零阻系数、法向力系数和纵向静稳定性进行了仿真计算，并与原滑翔炸弹气动特性进行了对比分析。根据气动特性计算结果，进行了全弹性能数字仿真。为保证滑翔炸弹加装末制导导引头后能够有效提升滑翔炸弹的作战效能，对影响作战效能的两个关键方面：弹道设计和截获概率进行了研究。通过弹道规划和制导律的详细设计，保证了在各种限制条件下滑翔炸弹能够精确命中目标。通过武器系统误差和截获概率的计算及分析，表明截获概率满足总体性能要求。在上述研究基础上，建立了全弹六自由度模型，对全弹总体性能进行了仿真。仿真结果表明：... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
图录
表录
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 现状及趋势
        1.2.1 现状
        1.2.2 发展趋势
    1.3 总体方案概述
        1.3.1 组成
        1.3.2 导引头
    1.4 作战使用
        1.4.1 任务规划
        1.4.2 武器准备
        1.4.3 初始化和自检
        1.4.4 传递对准
        1.4.5 投放
        1.4.6 自主飞
    1.5 研究内容
第二章 加装导引头对总体性能的影响
    2.1 概述
    2.2 气动特性
        2.2.1 零阻系数
        2.2.2 法向力系数
        2.2.3 纵向静稳定性
    2.3 总体性能
    2.4 小结
第三章 弹道设计
    3.1 坐标系定义及转换关系
        3.1.1 导航坐标系（n 系）
        3.1.2 弹体坐标系（b 系）
        3.1.3 弹道坐标系（t 系）
        3.1.4 速度坐标系（v 系）
        3.1.5 导航坐标系到弹道坐标系转换矩阵
        3.1.6 导航坐标系到弹体坐标系转换矩阵
        3.1.7 弹道坐标系到弹体坐标系转换矩阵
        3.1.8 弹道坐标系到速度坐标系转换矩阵
    3.2 弹道规划
    3.3 滑翔段制导律方案
    3.4 调整段制导律方案
        3.4.1 制导律选择
        3.4.2 进入条件
        3.4.3 允许截获点计算
    3.5 中末制导交接段
    3.6 末制导段
        3.6.1 追踪法
        3.6.2 比例制导法
        3.6.3 仿真对比
    3.7 BTT-90 控制
    3.8 小结
第四章 武器系统误差与截获概率
    4.1 概述
    4.2 主要误差源
    4.3 主要误差源的简化分析
        4.3.1 目标坐标测量误差
        4.3.2 组合导航误差
        4.3.3 导引头安装误差
        4.3.4 导引头测量误差
    4.4 截获概率计算
    4.5 小结
第五章 总体性能仿真分析
    5.1 建模
        5.1.1 动力学模型
        5.1.2 运动学模型
        5.1.3 炸弹与目标相对运动模型
        5.1.4 导引头模型
        5.1.5 制导律模型
        5.1.6 稳定回路
        5.1.7 导航基本运动方程
        5.1.8 姿态解算
        5.1.9 速度计算
        5.1.10 位置坐标的计算
        5.1.11 舵机模型
        5.1.12 环境模型
    5.2 仿真结果与分析
        5.2.1 仿真条件选取
        5.2.2 仿真结果
    5.3 小结
第六章 结束语
    6.1 主要工作与创新点
        6.1.1 主要工作
        6.1.2 创新点
    6.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
个人简历
上海交通大学硕士学位论文答辩决议书


【参考文献】：
期刊论文
[1]飞行器INS与GPS组合导航系统卡尔曼滤波[J]. 高化猛,赵新国,李智.  装备指挥技术学院学报. 2007(01)
[2]捷联成像制导系统的若干问题探讨[J]. 姚郁,章国江.  红外与激光工程. 2006(01)
[3]制导炸弹——一种重要的空袭兵器和应对措施[J]. 张铁城.  现代防御技术. 2005(04)
[4]制导炸弹发展综述[J]. 范金荣.  现代防御技术. 2004(03)
[5]主动雷达型空空导弹截获概率分析[J]. 赵晓睿,高晓光,张建东.  飞行力学. 2002(03)
[6]精确解算舰舰导弹捕捉概率的数值算法[J]. 刘环宇.  战术导弹技术. 2001(06)
[7]精确制导武器技术与发展趋势[J]. 周晓群.  舰船电子对抗. 2001(05)
[8]多目标攻击空空导弹的目标截获概率分析[J]. 谢希权,易华.  电光与控制. 2001(02)
[9]高动态GPS/INS组合导航算法研究[J]. 王忠,任苏萍,欧阳首承.  系统工程与电子技术. 2001(01)
[10]精确制导技术在未来制导兵器发展中的应用预测（二）[J]. 李保平.  红外与激光工程. 1996(03)

硕士论文
[1]电视制导炸弹控制系统设计[D]. 陶益.南京理工大学 2006
[2]简易制导炸弹控制系统设计与实现[D]. 邹卫军.南京理工大学 2003



本文编号：3185268