高射速武器弹道解算与视景仿真研究

发布时间：2023-11-04 15:35

　　作为火炮的“大脑”，火控系统在现代战争中发挥着越来越大的作用，火控解算模块是火控系统的重要组成部分，火控系统及火控模拟器的研制都离不开对火控解算理论的研究。高射速武器在防空反导中具有重要作用，随着巡航导弹等制导武器飞行速度的提高、机动性的增强，对高射速武器的火控系统提出了越来越的要求。为适应现代战争中目标速度与机动性的提高，增强高射速武器打击空中来袭运动目标能力，需要充分发挥基于外弹道火控解算精度高的优点，并提高解算速度,同时需要研究新的射击体制，提高作战效能。 本文通过整合外弹道实时解算和解命中迭代算法与初值选择，得到了一种完全基于外弹道解算的快速火控解算算法体系。经过仿真计算，并将仿真结果与射表数据对比，验证了外弹道实时解算的准确性。利用GDI+图形功能基于C#语言仿真分析了各个机动状态的解命中问题，得到了对不同机动状态目标的命中结果和算法收敛速度。结合计算机图形学与虚拟现实技术，利用Unity3D建立了三维视景环境，对目标航路与解命中算法进行了视景仿真，提高了仿真的直观性与生动性，同时为火控模拟器的研制提供了参考。根据现代制导武器的特点，对高射速武器防空反导的射击效能进行了建模分...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 课题研究目的和任务
    1.3 火控解算与视景仿真概述
        1.3.1 火控解算原理
        1.3.2 视景仿真简介
    1.4 本文的主要内容和安排
        1.4.1 主要内容
        1.4.2 章节安排
2 火控系统数学模型与算法研究
    2.1 解命中方程组的建立
        2.1.1 作战对象分析
        2.1.2 目标运动航路分析
        2.1.3 解命中方程组的建立
    2.2 火控外弹道模型及其解法
        2.2.1 质点外弹道方程组
        2.2.2 给定位置的射击诸元实时解算
    2.3 解命中方程组的解法
        2.3.1 迭代方法
        2.3.2 选择时间初值t (0)
    2.4 本章小结
3 基于 C#与 MATLAB 的算法仿真
    3.1 C#解算与 GDI+、MATLAB 数据可视化
        3.1.1 Visual Studio 与 C#解算
        3.1.2 GDI+数据可视化
        3.1.3 MATLAB 数据可视化
    3.2 匀速与匀加速直线运动
    3.3 蛇形机动
    3.4 螺旋机动
    3.5 随机机动状态
    3.6 本章小结
4 基于 Unity3D 的三维视景仿真
    4.1 Unity3D 视景仿真体系结构
        4.1.1 Unity3D 简介
        4.1.2 Unity3D 的大地形技术
        4.1.3 Unity3D 调用外部模型
    4.2 Unity3D 解命中视景仿真系统设计
        4.2.1 分析与设计
        4.2.2 关键技术
    4.3 Unity3D 解命中视景仿真系统实现
        4.3.1 目标航路仿真
        4.3.2 虚拟环境中实时获取目标信息
        4.3.3 C#脚本语言实时解命中仿真
    4.4 本章小结
5 未来空域窗问题
    5.1 高射速武器防空反导模型的建立
        5.1.1 射击误差模型
        5.1.2 未来空域窗模型
        5.1.3 导弹各舱段几何简化模型
    5.2 未来空域窗应用模型与命中概率分析
        5.2.1 蒙特卡洛法计算步骤
        5.2.2 计算条件
        5.2.3 仿真结果分析
    5.3 本章小结
6 结束语
    6.1 结论
    6.2 待深入的问题
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3860582