自寻的炮射导弹弹道仿真及优化

发布时间：2021-01-26 16:55

　　根据炮射导弹的“打了不管”的发展趋势,以发射后不管为主要特点的自寻的炮射导弹在当代成为了世界各技术强国争相研制的对象。导弹的作战能力很大程度上由弹道设计的优劣程度决定。本论文对以俄罗斯“芦笛”炮射导弹作为参考原型提出的新一代自寻的炮射导弹进行了弹道仿真和优化。论文分析了炮射导弹在飞行过程中所受到的力和力矩,定义了常用坐标系及其转换关系,分析了1976美国标准大气模型。在此基础上,建立了炮射导弹的运动学方程和动力学方程。运用最优化控制理论建立了炮射导弹的弹道优化模型。采用Gauss伪谱法将弹道优化从最优控制问题转化为了参数优化问题,对红外/毫米波复合制导的比例导引段进行了弹道优化设计。运用MATLAB/Simulink建立了仿真模型,对自寻的炮射导弹的弹道进行了仿真分析。弹道优化是在满足一定的约束条件下设计一条或是一组弹道使某些性能达到最优的过程。针对弹道优化问题,建立弹道优化计算的运动模型、气动模型和优化模型,以最短飞行时间为目标,优化设计了全弹道控制攻角方案,计算收敛速度较快,并满足各种约束条件的限制,验证了Gauss伪谱法和序列二次规划方法在解决自寻的炮射导弹弹道优化问题上的可行性... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

积分分布点示意图

5.1 炮射导弹弹道仿真炮射导弹的动力学微分方程和系统的初始状态构成了带初值的常微分方程组问题。本节利用变步长的龙格库塔法来求解。5.1.1 弹道仿真模型MATLAB/Simulink 是控制系统计算与仿真的先进平台。Simulink 提供了一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境[37]。Simulink 是一个模块图形化环境，能够实现可视化建模，提供了多个常用的模块和工具箱，使系统的建模更为方便快捷。弹道仿真采用模块化建模的思想，建立导弹的运动学方程，动力学方程等。弹道仿真的总框图如图 5.1 所示。

图 5.2 气动力数据插值择格库塔法求解弹道。据初始化初始化数据的读写操作采用 MATLAB 与 Excel 交互的方真初始化数据表，包括总体参数、气动参数等。结构参数了炮射导弹的相关参数和弹道参数。表 5.1 炮射导弹结构参数称 值 质量 17.2

【参考文献】：
期刊论文
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[5]末制导炮弹发展趋势及其研究方向[J]. 卜奎晨,刘莉.  系统工程与电子技术. 2006(11)
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硕士论文
[1]带助推飞行器的弹道优化方法[D]. 刘飞.哈尔滨工业大学 2016
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[3]远程制导火箭弹弹道优化方法研究[D]. 白瑜亮.哈尔滨工业大学 2010
[4]导弹通用弹道模型建立及仿真验证[D]. 鲁中华.国防科学技术大学 2009
[5]自寻的炮射导弹总体设计初步研究[D]. 郭泽旭.北京理工大学 2008
[6]弹道导弹弹道仿真与优化设计[D]. 祝强军.西北工业大学 2007



本文编号：3001483