连续波多普勒引信全弹道数字仿真技术

发布时间：2022-01-24 07:06

　　随着电子技术的发展,无线电引信在不停地更新换代,但连续波多普勒引信由于结构简单、体积小、成本低、易于生产调试,仍然在现代战场发挥着重要作用。本文基于计算机仿真技术,从榴弹的发射、空中姿态模拟、引信开机后多普勒回波信号处理、无线电引信的干扰与抗干扰、榴弹的杀伤范围计算等方面开展了一系列研究工作。通过OpenGL技术,建立动态可视化仿真平台,高速、高效、直观的模拟榴弹对目标的摧毁程度。（1）建立了在标准气象条件下的弹道轨迹方程,利用弹道方程在给定初速和射角的情况下,利用四阶龙格库塔函数求解榴弹的落速和落角。（2）基于微元分割法,计算榴弹在不同炸高下的杀伤面积,若触地起爆,则利用爆炸所形成的超压计算毁伤范围。定量分析杀伤面积和超压,探讨目标的毁伤效果。（3）读取某榴弹引信的天线方向图构建其立体模型,计算出引信在每一时刻受自旋影响下的方向性系数,带入到连续波多普勒目标探测系统,完成对某式榴弹判定阂值的确定。（4）基于MATLAB-Simulink构建无线电引信典型电磁环境模拟系统,以规则波形和非规则波形信号为干扰源,分析榴弹对典型电磁环境的抗干扰能力。（5）基于OpenGL数字图形化技术,建立... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 无线电引信概述
    1.2 现代数字仿真技术
    1.3 数字仿真研究意义
    1.4 论文工作和各章的主要内容
2 弹道动力学数学模型
    2.1 常用坐标系的定义及其之间变换
        2.1.1 动力学中四种常用坐标系
        2.1.2 常用坐标系之间的变换关系
    2.2 气象条件仿真
        2.2.1 地面标准气象条件
        2.2.2 虚温随有效飞行高度变化的分布情况
        2.2.3 空气压强随有效飞行高度变化的分布情况
        2.2.4 空气密度随有效飞行高度变化的分布情况
        2.2.5 声速随有效飞行高度变化的规律
        2.2.6 黏性系数随有效飞行高度变化的分布情况
        2.2.7 重力加速度随有效飞行高度变化的分布情况
    2.3 弹道方程建立和求解
        2.3.1 弹道模型的建立
        2.3.2 弹道模型的数值求解
    2.4 求解弹道方程
    2.5 本章小结
3 目标毁伤效果分析与仿真
    3.1 单发毁伤计算
        3.1.1 单发杀伤面积
        3.1.2 杀伤面积的计算
        3.1.3 某苏制榴弹杀伤面积计算
    3.2 触地爆炸效应
        3.2.1 爆炸冲击波的产生
        3.2.2 冲击波的计算
        3.2.3 某苏式榴弹炮触地起爆杀伤效果
    3.3 本章小结
4 连续波多普勒引信目标探测仿真
    4.1 引信天线方向图的读取和模型建立
        4.1.1 引信天线方向性仿真
        4.1.2 某苏式引信天线方向性系数读取和模型建立
    4.2 连续波多普勒体制引信
        4.2.1 连续波多普勒引信探测原理
        4.2.2 对地面目标引信信号分析
        4.2.3 连续波多普勒引信判定模块构建
    4.3 引信起爆判定阈值设定
        4.3.1 某苏式榴弹判定阈值确定
    4.4 本章小结
5 连续波多普勒引信对典型电磁环境适应性模拟
    5.1 无线电引信有源干扰
        5.1.1 有源干扰机发展
        5.1.2 有源干扰分类
    5.2 规则波形信号对连续波多普勒引信干扰的模拟
        5.2.1 正弦波调幅扫频干扰下的仿真实验
        5.2.2 正弦波调频干扰下的仿真实验
        5.2.3 其他规则波干扰源模型建立
    5.3 非规则波形信号对连续波多普勒引信干扰的模拟
        5.3.1 噪声调幅信号的特点
        5.3.2 噪声调幅干扰下的仿真实验
        5.3.3 噪声调频信号特点
        5.3.4 噪声调频干扰下的仿真实验
    5.4 本章小结
6 全弹道可视化仿真
    6.1 OpenGL概述
        6.1.1 OpenGL特点
        6.1.2 OpenGL的基本功能
    6.2 场景的建立
        6.2.1 参数初始化界面绘制
        6.2.2 地形绘制
        6.2.3 发射架和导弹绘制
        6.2.4 目标绘制
        6.2.5 碎片绘制
        6.2.6 输出界面绘制
    6.3 榴弹控制
    6.4 起爆控制
    6.5 视角转换
    6.6 全弹道数字仿真
    6.7 本章小结
总结和展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参加的科研情况
攻读硕士学位期间获奖情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]连续波多普勒引信单频连续波辐照效应规律分析[J]. 熊久良,武占成,孙永卫,程二威.  电讯技术. 2015(03)
[2]基于回波信号分析的抗扫频式干扰方法[J]. 马少博,汤子跃,朱振波,余方利.  电子信息对抗技术. 2015(02)
[3]基于OpenGL三维飞行模拟的实现[J]. 马存宝,朱超.  工业仪表与自动化装置. 2014(03)
[4]连续波多普勒无线电引信的仿真和信号处理[J]. 袁昆,曲家惠.  沈阳理工大学学报. 2013(01)
[5]无线电引信干扰机侦察和干扰性能分析[J]. 李文臣,马飞,张政超,李宏,雷刚.  弹箭与制导学报. 2013(01)
[6]基于DDS的扫频干扰信号产生技术[J]. 张石艳,徐国平,杜菊华.  航天电子对抗. 2012(04)
[7]无线电引信电子对抗技术的三个层次[J]. 钱龙,栗苹.  弹箭与制导学报. 2009(06)
[8]一种连续波多谱勒引信的干扰波形研究[J]. 李洪涛,宋文利,张娜.  电子信息对抗技术. 2009(04)
[9]战斗部壳体厚度对爆炸空气冲击波的影响[J]. 张奇,覃彬,孙庆云,王登贵,王培彬.  弹道学报. 2008(02)
[10]155毫米榴弹炮的新发展[J]. 岳松堂,张珊珊.  兵器知识. 2008(02)

博士论文
[1]连续波多普勒无线电引信目标信号识别方法研究[D]. 李志强.北京理工大学 2014

硕士论文
[1]地地弹道导弹轨迹优化设计研究[D]. 李鑫.南京航空航天大学 2012
[2]宽带干扰信号的产生与干扰效果评估[D]. 孙冠伦.西安电子科技大学 2010
[3]某弹道导弹弹道仿真及其误差源分析[D]. 高先德.西安电子科技大学 2010
[4]基于OpenGL的三维视景的建立[D]. 崔璟.北京化工大学 2008
[5]雷达抗干扰技术研究[D]. 高娜.南京理工大学 2008
[6]无人机飞行可视化仿真系统设计[D]. 戴世通.西安理工大学 2008
[7]基于OpenGL三维虚拟场景建模技术研究[D]. 王志杰.河北工业大学 2007
[8]巡航导弹对地精确攻击技术研究[D]. 左霖.南京航空航天大学 2006
[9]无人机任务飞行的三维可视化[D]. 石琼.南京航空航天大学 2004
[10]飞行视景仿真系统研究与开发[D]. 凌锋.西北工业大学 2003



本文编号：3606107