机载导弹攻击系统仿真模拟的研究与实现

发布时间：2020-08-02 21:37

【摘要】：机载导弹攻击就是在争夺制空权过程中载机使用空空导弹进行目标锁定、攻击准备、参数分析以及最后实施打击的一系列过程。这个过程通过各种数据信息实时反馈给飞行员，使得飞行员对当前的攻击状态有一个全面的了解，从而可以驾驶载机选择正确的方式实施打击。在空空导弹的发展历史上，第一代和第二代空空导弹仅仅是作为航炮的辅助武器存在的；发展到第三代以后，空空导弹已经具备定向拦截、自主追踪和中远程精确打击的能力，从而一举奠定了空空导弹在空战格斗中的霸主地位。本文针对空战模拟过程中的导弹攻击系统进行了以下几个方面的研究工作： 1.对导弹攻击模拟系统的基本理论、相关技术和体系结构进行了研究。通过研究，确定了导弹攻击模拟系统需要显示的要素，其中包括：飞行高度、速度、马赫、航向、目标方位信息、导弹扫描范围、导弹发射参数等，同时还对这些要素的显示方式和他们之间的控制关系进行了整理。要素的显示方式包括基本符号显示、攻击状态显示和导弹发射条件显示等；控制关系包括目标方位显示控制、导引头锁定目标显示控制、导弹发射条件显示控制等。在模拟过程中，这些要素的显示方式和控制关系都和真实的导弹攻击系统保持一致，以确保真实的仿真效果。 2.对导弹攻击模拟系统的目标方位模拟算法进行了研究并给出了具体的实现过程。目标方位信息的获取是整个导弹攻击系统运行的前提，导弹导引头锁定以及导弹发射条件判定的重要参数如目标相对角度偏差、目标距离等，都集中在这里计算。飞行员通过平显中目标方位框的运动趋势，可以对本机相对于目标机的位置进行非常直观的了解。由于本机姿态对于目标相对方位信息存在巨大的影响，所以要描述目标的运动趋势就变得相对复杂。本文中对目标方位计算的整体过程和数据需求进行了分析，并且将其划分为基本模型和动态模型逐步实现，对目标方位角度偏差算法进行了优化，降低了程序的时间复杂度，文中同步给出了该算法的具体实现细节。 3.对导弹攻击模拟系统的攻击状态模拟算法进行了研究并给出了具体的实现过程。首先针对导弹攻击状态进行了环境和参数分析，确定了导弹攻击所需要显示的图形和相关参数。然后根据空中格斗机动性高、实时性强的特点，针对影响导弹锁定目标的诸多因素如目标距离的远近、机载雷达的开启关闭、导弹是否解锁等进行了判断，将导弹攻击状态分为定轴攻击状态、离轴攻击状态和随动攻击状态三种并予以说明。飞行员通过目标方位数据和导弹信息的显示，可以清晰掌握导弹当前的工作情况，并以此为依据判断切换到何种攻击状态能够对目标实施最佳打击。文中同步给出了三种导弹攻击状态模型的具体实现细节。 4、对导弹发射条件判断模型进行了研究并通过实验获得了允许导弹发射的相关参数。导弹发射条件判断是继导弹锁定目标之后的下一步操作，通过对载机飞行状态以及目标机方位等信息的一系列判断，提示飞行员再何种条件下才允许进行导弹发射操作。本文针对导弹发射条件信息如导弹最大发射距离、导弹最小发射距离以及目标距离变化率等进行了描述，通过大量细致的实验数据分析出火控参数，最终获得了判断导弹发射条件的相应数据。综上所述，本文的主要工作是研究和实现导弹攻击模拟系统的运行，对整个系统的体系结构和控制关系进行分析，对系统模拟实现过程中的一些疑难问题给出解决方案并予以实现，对一些特定的数据参数进行试验，并应用一些先进的技术对整个系统进行优化。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：E11;TP391.9
【图文】：

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图 1.1 军事仿真模型结构图Fig 1.1 Military simulation model structure diagram随着科学水平的进步和社会发展的需要，尤其随着高端武器装备的研发和使用科学对军事仿真技术研究和实现的要求也逐步提高。在高端武器装备的研制过程上各军事强国为了获得更高的效益，都在不断改善仿真理念、更新仿真技术。近十多年来军事仿真技术被美国国防部列为高度重视的发展项目，并将其地位重要军事技术，自上世纪 90 年代开始，军事仿真技术就因一直处于美国 20 多项国事关键计划的前几名而备受关注。美国于 1992 年 2 月公布了“国防科学技术战略构建了国防仿真办公室[8]，其主要任务是时刻关注军事仿真技术发展的相关信息负责建立军事信息仿真模型用以分析军事信息在现代战争中的价值，并以此为美设和发展指明方向；同年 7 月美国防部将“军事仿真环境”列为保证美军军事优势的关键技术之一；之后美国防部于 1995 年 10 月发布了“军事仿真主计划”，提出了美事仿真的六个发展目标；1997 年在“美国国防技术领域计划”中，将军事仿真列为能

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【参考文献】