高炮三维仿真系统的设计与实现
发布时间：2024-06-02 12:15
现代化战争中,空袭和反空袭作战将是重要的作战模式之一。高炮具有初速大、抗干扰能力强、反应快、机动灵活及造价低等优点,因而成为防空的重要武器装备之一。在高炮的发射试验中,需要对试验数据进行及时的处理以保证后续试验的效果,并且应当能够将试验数据进行有效的、安全的存储。本研究根据项目需求,面向高炮进行三维仿真和数据统计分析及相关研究,针对用户输入的弹道射击诸元进行分析和仿真,用户对高炮外弹道进行轨迹仿真并得到仿真弹道轨迹图形及仿真弹道基本诸元,如最大弹道高、射程、落角、落速和全飞行时间。同时,通过使用登录验证、权限管理等方法保证系统及数据的安全性。本文详细地阐述了高炮三维仿真系统的设计过程与实现。探讨了现有的高炮外弹道仿真方法,选择Runge-Kutta解微分方程组的方法对高炮外弹道进行仿真。分析高炮外弹道质心运动方程组,在炮兵标准射击条件下分析弹丸受力情况,并分别研究在考虑地球表面曲率及重力加速度随高度的变化、地球自转、气象条件变化的情况下的弹丸质心运动方程组,最后同时考虑上述各种影响条件得到本文使用的高炮外弹道质心运动方程组。仿真结果表明,该仿真模型能够对高炮实际外弹道进行较好的仿真。分...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 系统开发背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 外弹道学
1.2.2 目标运动模型
1.2.3 弹道可视化仿真技术
1.3 存在的问题
1.4 本文主要工作和结构安排
1.5 本章小结
第2章 系统需求分析及总体设计
2.1 引言
2.2 系统需求分析
2.2.1 系统功能性需求
2.2.2 用例建模系统需求
2.2.3 系统非功能性需求
2.3 系统总体设计
2.3.1 设计思想
2.3.2 系统整体结构
2.3.3 系统流程图
2.4 本章小结
第3章 弹道仿真数学模型与算法研究
3.1 引言
3.2 外弹道介绍
3.3 炮兵标准射击条件下的弹丸外弹道运动规律及其方程组
3.3.1 炮兵标准射击条件
3.3.2 弹丸外弹道方程组
3.4 考虑各种影响因素下的弹丸质心运动方程组
3.4.1 考虑地球表面曲率及重力加速度随高度变化时的弹丸运动方程组
3.4.2 考虑地球自转的弹丸运动方程组
3.4.3 考虑气象条件变化的弹丸运动方程组
3.4.4 同时考虑上述各种影响因素时的弹丸运动方程组
3.5 轨迹仿真模型的解算
3.5.1 Runge-Kutta算法
3.5.2 Runge-Kutta法求解三元二阶微分方程组
3.5.3 复化梯形公式
3.5.4 算法流程分析
3.6 仿真结果及分析
3.6.1 弹道轨迹
3.6.2 弹丸飞行姿态
3.7 本章小结
第4章 火控系统数学模型与算法研究
4.1 引言
4.2 解命中方程的建立
4.3 目标运动航路分析
4.4 给定位置的射击诸元实时解算
4.5 解命中方程组的解法
4.5.1 初值的选择
4.5.2 迭代方法
4.6 算法实现
4.6.1 匀速运动目标仿真
4.6.2 匀加速运动目标仿真
4.7 本章小结
第5章 系统详细设计
5.1 引言
5.2 数据库设计
5.2.1 数据库设计步骤
5.2.2 数据库关系设计
5.2.3 数据库字段设计
5.3 系统功能模块设计
5.3.1 仿真管理模块
5.3.2 数据管理模块
5.3.3 用户管理模块
5.4 界面设计
5.4.1 界面设计的基本准则
5.4.2 界面布局的基本准则
5.4.3 系统界面设计
5.5 本章小结
第6章 系统开发及运行实例
6.1 引言
6.2 开发环境和开发工具简介
6.2.1 集成开发环境的选择
6.2.2 系统数据库的选择
6.2.3 开发语言的选择
6.3 系统主要功能的实现
6.3.1 弹道仿真
6.3.2 火控解算
6.3.3 数据管理
6.3.4 用户管理
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3987240
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 系统开发背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 外弹道学
1.2.2 目标运动模型
1.2.3 弹道可视化仿真技术
1.3 存在的问题
1.4 本文主要工作和结构安排
1.5 本章小结
第2章 系统需求分析及总体设计
2.1 引言
2.2 系统需求分析
2.2.1 系统功能性需求
2.2.2 用例建模系统需求
2.2.3 系统非功能性需求
2.3 系统总体设计
2.3.1 设计思想
2.3.2 系统整体结构
2.3.3 系统流程图
2.4 本章小结
第3章 弹道仿真数学模型与算法研究
3.1 引言
3.2 外弹道介绍
3.3 炮兵标准射击条件下的弹丸外弹道运动规律及其方程组
3.3.1 炮兵标准射击条件
3.3.2 弹丸外弹道方程组
3.4 考虑各种影响因素下的弹丸质心运动方程组
3.4.1 考虑地球表面曲率及重力加速度随高度变化时的弹丸运动方程组
3.4.2 考虑地球自转的弹丸运动方程组
3.4.3 考虑气象条件变化的弹丸运动方程组
3.4.4 同时考虑上述各种影响因素时的弹丸运动方程组
3.5 轨迹仿真模型的解算
3.5.1 Runge-Kutta算法
3.5.2 Runge-Kutta法求解三元二阶微分方程组
3.5.3 复化梯形公式
3.5.4 算法流程分析
3.6 仿真结果及分析
3.6.1 弹道轨迹
3.6.2 弹丸飞行姿态
3.7 本章小结
第4章 火控系统数学模型与算法研究
4.1 引言
4.2 解命中方程的建立
4.3 目标运动航路分析
4.4 给定位置的射击诸元实时解算
4.5 解命中方程组的解法
4.5.1 初值的选择
4.5.2 迭代方法
4.6 算法实现
4.6.1 匀速运动目标仿真
4.6.2 匀加速运动目标仿真
4.7 本章小结
第5章 系统详细设计
5.1 引言
5.2 数据库设计
5.2.1 数据库设计步骤
5.2.2 数据库关系设计
5.2.3 数据库字段设计
5.3 系统功能模块设计
5.3.1 仿真管理模块
5.3.2 数据管理模块
5.3.3 用户管理模块
5.4 界面设计
5.4.1 界面设计的基本准则
5.4.2 界面布局的基本准则
5.4.3 系统界面设计
5.5 本章小结
第6章 系统开发及运行实例
6.1 引言
6.2 开发环境和开发工具简介
6.2.1 集成开发环境的选择
6.2.2 系统数据库的选择
6.2.3 开发语言的选择
6.3 系统主要功能的实现
6.3.1 弹道仿真
6.3.2 火控解算
6.3.3 数据管理
6.3.4 用户管理
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3987240
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