弹目交会试验技术研究
发布时间：2021-10-23 01:45
弹目交会试验是引信产品研制与性能评估的重要手段。本文设计了一种弹目交会试验方法,并对交会试验过程中目标姿态和高度参数测量与控制、伴随交会数据记录、引信启动点参数计算等关键技术及方法进行了研究和试验验证。主要工作如下:基于弹目交会试验的特点及实际应用需求,提出了一种弹目交会试验系统方案,搭建了弹目交会试验平台。设计了目标参数测量与控制系统,完成了目标参数测控板、目标参数转换板硬件及程序设计,开发了目标参数测控上位机软件,实现了对目标姿态、高度参数的测量与PID控制。研制了引信伴随记录仪,对交会试验过程中的多普勒信号、目标存在信号、过载信号、距标信号进行实时采集和存储。开发了数据记录分析上位机软件,通过串口通信接收、存储伴随记录仪的数据,完成交会试验数据的回放并进行数据分析。提出了引信轨道车位置/速度参数测量方法,开发了引信启动点位置计算软件,该软件基于四种优化算法与三种数学模型优化拟合出滑轨车位置与时间的关系曲线,结合记录仪采集的启动时间插值得到启动点位置;建立了卷入深度计算模型,给出卷入深度计算方法。
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国霍洛曼基地HHSTT美国军方十分重视模拟试验与仿真技术
制头盔式显示器。1983年，美国的先进防御研究项目局开始开发实用的虚拟战场，设计出SIMNET系统。1989年，形成了约260个地面装甲仿真器及通讯网络、指挥所和数据处理设备等互联的网络，结点分布在美国和德国的一个城市。1989年，北欧制定“欧几里德计划”，将仿真技术作为11项优先合作发展的项目之一。1992年，美国提出22项国家关键技术，仿真技术列第16项；提出21项国防关键技术，仿真技术列第6项。20世纪90年代，美国进行了“扩展的防空仿真系统”（EADSIM）计划，该系统用于攻防体系对抗研究的作战仿真系统[9]。如图1.1和图1.2为美国霍洛曼基地承担的仿真试验。图1.1美国霍洛曼基地HHSTT图1.2美国霍洛曼基地HHSTT进行试验美国军方十分重视模拟试验与仿真技术的研究与应用，自20世纪40年代以来，美国利用模拟和仿真技术来开发研制制导武器已经有很长的历史，认为模拟和仿真技术开发周期短、成本低、试验结果可信度高，是引信研制成功的关键环节。美国大多数主要的航天和国防承包商都有一个或多个弹目交会仿真试验室，这些试验室代表了当前世界先进水平。其先进性体现在：有高速高精度的仿真机，有先进完备的环境模拟设备等[9]。在2011年，美国海军空战中心武器部（NAWCWD）花费巨资建立了用于弹目交会试验的导弹交会仿真试验室（MESA），该试验室将全尺寸或者缩比的目标模型利用吊绳
1绪论硕士毕业论文4在微波暗室内进行慢速交会仿真试验。在进行交会试验时，根据试验条件不同，将目标靶机悬挂在轨道上方的不同位置。引信安装在吸波船小车内，小车以约3m/s的速度沿轨道与目标进行交会。数据记录仪实时采集试验交会数据，在对交会数据进行一系列数据处理后，计算物理样机的卷入深度[14]。慢速交会试验的现场布置如图1.3所示。图1.3慢速交会试验的现场布置2014年，西安机电信息技术研究所，对目前很多成本较高，试验次数少的脉冲激光近炸引信启动特性考核方法进行了研究与改进，提出了基于激光炸点指示的低速动态启动特性测试方法，充分满足引信与引战配合设计需要的现状。该方法按照速度/频率缩比的模拟试验原则，实现引信启动特性的测试，并利用高亮度激光指示器进行启动点的炸点指示，实现引信启动区的精确定量描述[6]。2014年，国内多家研究所联合进行了多项超低空导弹掠海试验，包括直升机挂飞试验、船载掠海飞行试验、造波池内模拟弹目交会试验。直升机挂飞试验利用携带引信的直升机以缩比速度沿既定的试验飞行轨迹俯冲海面来模拟导弹攻击低空目标，通过引信中的数采装置对海面回波信号进行采集回收，验证引信的抗海面回波干扰能力，图1.4为直升机挂飞试验示意图。船载掠海飞行试验是将引信探测器安装在船头的升降轨道进行交会试验，验证超低空波门压缩以及超低空无杂波虚警高度等性能，图1.5船载掠海飞行试验示意图。造波池内模拟弹目交会试验是在实验室内模拟海面环境，由高架滑轨小车与吊挂的超低空目标进行交会试验，试验通过采集的回波数据频谱分析将目标信号从杂波信号中分辨出来[15]，图1.6造波池内模拟弹目交会试验示意图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近炸引信半实物仿真控制系统[J]. 温竞龙,郑宾. 探测与控制学报. 2016(05)
[2]互补滤波算法在四旋翼飞行器姿态解算中的应用[J]. 万晓凤,康利平,余运俊,林伟财. 测控技术. 2015(02)
[3]基于激光炸点指示的低速动态启动特性测试方法[J]. 黄勇,王刚,汤彬,张喜文,霍丽鹏. 探测与控制学报. 2014(04)
[4]超低空导弹掠海试验技术概述[J]. 王家鑫,薛正国,张元,姜毅. 制导与引信. 2014(02)
[5]基于单片机的多普勒信号测试系统的设计[J]. 梁勇,赵河明,张恩愫. 制造业自动化. 2014(03)
[6]基于DE算法改进的蝙蝠算法的研究及应用[J]. 肖辉辉,段艳明. 计算机仿真. 2014(01)
[7]《智能车PID算法的设计》实验综述[J]. 李梅,金力. 电脑知识与技术. 2013(16)
[8]弹道修正中的控制算法[J]. 王中原,史金光,李铁鹏. 弹道学报. 2011(02)
[9]舰炮对岸信息化制导弹药及作战运用[J]. 汪德虎,黄义,孙续文. 飞航导弹. 2011(02)
[10]遗传算法理论及其应用研究进展[J]. 边霞,米良. 计算机应用研究. 2010(07)
博士论文
[1]粒子群算法的基本理论及其改进研究[D]. 刘建华.中南大学 2009
硕士论文
[1]侧窗探测下末制导段制导控制问题研究[D]. 徐龙.哈尔滨工业大学 2012
[2]毫米波引信虚拟样机技术研究及实现[D]. 宋春梅.上海交通大学 2012
[3]遗传算法在函数优化中的应用研究[D]. 金芬.苏州大学 2008
[4]基于ARM的空间交会运动模拟平台的主控制系统设计[D]. 韩冲.北京交通大学 2008
[5]模拟退火算法的原理及算法在优化问题上的应用[D]. 庞峰.吉林大学 2006
本文编号：3452230
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国霍洛曼基地HHSTT美国军方十分重视模拟试验与仿真技术
制头盔式显示器。1983年，美国的先进防御研究项目局开始开发实用的虚拟战场，设计出SIMNET系统。1989年，形成了约260个地面装甲仿真器及通讯网络、指挥所和数据处理设备等互联的网络，结点分布在美国和德国的一个城市。1989年，北欧制定“欧几里德计划”，将仿真技术作为11项优先合作发展的项目之一。1992年，美国提出22项国家关键技术，仿真技术列第16项；提出21项国防关键技术，仿真技术列第6项。20世纪90年代，美国进行了“扩展的防空仿真系统”（EADSIM）计划，该系统用于攻防体系对抗研究的作战仿真系统[9]。如图1.1和图1.2为美国霍洛曼基地承担的仿真试验。图1.1美国霍洛曼基地HHSTT图1.2美国霍洛曼基地HHSTT进行试验美国军方十分重视模拟试验与仿真技术的研究与应用，自20世纪40年代以来，美国利用模拟和仿真技术来开发研制制导武器已经有很长的历史，认为模拟和仿真技术开发周期短、成本低、试验结果可信度高，是引信研制成功的关键环节。美国大多数主要的航天和国防承包商都有一个或多个弹目交会仿真试验室，这些试验室代表了当前世界先进水平。其先进性体现在：有高速高精度的仿真机，有先进完备的环境模拟设备等[9]。在2011年，美国海军空战中心武器部（NAWCWD）花费巨资建立了用于弹目交会试验的导弹交会仿真试验室（MESA），该试验室将全尺寸或者缩比的目标模型利用吊绳
1绪论硕士毕业论文4在微波暗室内进行慢速交会仿真试验。在进行交会试验时，根据试验条件不同，将目标靶机悬挂在轨道上方的不同位置。引信安装在吸波船小车内，小车以约3m/s的速度沿轨道与目标进行交会。数据记录仪实时采集试验交会数据，在对交会数据进行一系列数据处理后，计算物理样机的卷入深度[14]。慢速交会试验的现场布置如图1.3所示。图1.3慢速交会试验的现场布置2014年，西安机电信息技术研究所，对目前很多成本较高，试验次数少的脉冲激光近炸引信启动特性考核方法进行了研究与改进，提出了基于激光炸点指示的低速动态启动特性测试方法，充分满足引信与引战配合设计需要的现状。该方法按照速度/频率缩比的模拟试验原则，实现引信启动特性的测试，并利用高亮度激光指示器进行启动点的炸点指示，实现引信启动区的精确定量描述[6]。2014年，国内多家研究所联合进行了多项超低空导弹掠海试验，包括直升机挂飞试验、船载掠海飞行试验、造波池内模拟弹目交会试验。直升机挂飞试验利用携带引信的直升机以缩比速度沿既定的试验飞行轨迹俯冲海面来模拟导弹攻击低空目标，通过引信中的数采装置对海面回波信号进行采集回收，验证引信的抗海面回波干扰能力，图1.4为直升机挂飞试验示意图。船载掠海飞行试验是将引信探测器安装在船头的升降轨道进行交会试验，验证超低空波门压缩以及超低空无杂波虚警高度等性能，图1.5船载掠海飞行试验示意图。造波池内模拟弹目交会试验是在实验室内模拟海面环境，由高架滑轨小车与吊挂的超低空目标进行交会试验，试验通过采集的回波数据频谱分析将目标信号从杂波信号中分辨出来[15]，图1.6造波池内模拟弹目交会试验示意图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近炸引信半实物仿真控制系统[J]. 温竞龙,郑宾. 探测与控制学报. 2016(05)
[2]互补滤波算法在四旋翼飞行器姿态解算中的应用[J]. 万晓凤,康利平,余运俊,林伟财. 测控技术. 2015(02)
[3]基于激光炸点指示的低速动态启动特性测试方法[J]. 黄勇,王刚,汤彬,张喜文,霍丽鹏. 探测与控制学报. 2014(04)
[4]超低空导弹掠海试验技术概述[J]. 王家鑫,薛正国,张元,姜毅. 制导与引信. 2014(02)
[5]基于单片机的多普勒信号测试系统的设计[J]. 梁勇,赵河明,张恩愫. 制造业自动化. 2014(03)
[6]基于DE算法改进的蝙蝠算法的研究及应用[J]. 肖辉辉,段艳明. 计算机仿真. 2014(01)
[7]《智能车PID算法的设计》实验综述[J]. 李梅,金力. 电脑知识与技术. 2013(16)
[8]弹道修正中的控制算法[J]. 王中原,史金光,李铁鹏. 弹道学报. 2011(02)
[9]舰炮对岸信息化制导弹药及作战运用[J]. 汪德虎,黄义,孙续文. 飞航导弹. 2011(02)
[10]遗传算法理论及其应用研究进展[J]. 边霞,米良. 计算机应用研究. 2010(07)
博士论文
[1]粒子群算法的基本理论及其改进研究[D]. 刘建华.中南大学 2009
硕士论文
[1]侧窗探测下末制导段制导控制问题研究[D]. 徐龙.哈尔滨工业大学 2012
[2]毫米波引信虚拟样机技术研究及实现[D]. 宋春梅.上海交通大学 2012
[3]遗传算法在函数优化中的应用研究[D]. 金芬.苏州大学 2008
[4]基于ARM的空间交会运动模拟平台的主控制系统设计[D]. 韩冲.北京交通大学 2008
[5]模拟退火算法的原理及算法在优化问题上的应用[D]. 庞峰.吉林大学 2006
本文编号：3452230
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