對(duì)導(dǎo)彈飛行姿態(tài)的研究涉及到導(dǎo)彈力學(xué)、空間環(huán)境條件，同時(shí)還要考慮目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，導(dǎo)彈制導(dǎo)方式等復(fù)雜因素。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以大幅度降低實(shí)彈試驗(yàn)所需要的昂貴費(fèi)用，縮短研制周期，因此本論文有必要就仿真技術(shù)在反坦克導(dǎo)彈飛行姿態(tài)這一課題進(jìn)行嘗試性的仿真模擬研究。要對(duì)彈體姿態(tài)進(jìn)行研究，就必須建立導(dǎo)彈彈體的三維實(shí)體模型，同時(shí)也需要建立目標(biāo)的實(shí)體模型。本文對(duì)導(dǎo)彈的姿態(tài)研究首先是從其基礎(chǔ)坐標(biāo)系入手，以剛體彈道為基礎(chǔ)，分析在導(dǎo)彈飛行中的各種坐標(biāo)系及其之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，進(jìn)而進(jìn)行受力分析、力矩計(jì)算，最后在基于剛體彈道學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)彈體受力和空間飛行條件進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，得到有剛體彈道方程及其控制方程。對(duì)于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，然后確定制導(dǎo)方式，最終得出導(dǎo)彈和目標(biāo)的數(shù)學(xué)計(jì)算模型。通過研究導(dǎo)彈和目標(biāo)的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，利用C++語言和ACIS語言在VC++平臺(tái)上編寫了“滾轉(zhuǎn)反坦克導(dǎo)彈飛行仿真系統(tǒng)”，通過程序解算出了在一定制導(dǎo)方式下得出的導(dǎo)彈飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)。整理姿態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)俯仰力矩、滾轉(zhuǎn)力矩、偏航力矩進(jìn)行了分析說明，對(duì)導(dǎo)彈飛行中的攻角、側(cè)滑角、偏航角、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角進(jìn)行了研究，并得到對(duì)于不同參數(shù)獲得的曲線，對(duì)導(dǎo)彈飛行姿態(tài)參數(shù)... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

彈道導(dǎo)彈仿真框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要按照需求進(jìn)行數(shù)據(jù)填充即可，他們的設(shè)計(jì)框架如圖 1.1 所示，圖中基礎(chǔ)運(yùn)算類主要是用來實(shí)現(xiàn)各種模式的彈道仿真所需的基礎(chǔ)運(yùn)算框架，只是為框架對(duì)象及如何具體問題提供數(shù)學(xué)基礎(chǔ)�？蚣芙Y(jié)構(gòu)中構(gòu)件對(duì)象主要用來完成外彈道仿真的共有特性和基礎(chǔ)功能，這種面向框架的方法解決了軟件編制的復(fù)雜問題，只是代碼重用性較差，具體問題還需要具體編程。國(guó)防科大的姚紅《基于 Matlab 的彈道導(dǎo)彈姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真軟件研究》[30]以某導(dǎo)彈為例，利用 Matlab 設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制，研究了由 S 函數(shù)實(shí)現(xiàn)的制導(dǎo)算法，其中彈體動(dòng)力學(xué)對(duì)象和姿態(tài)控制系統(tǒng)采用了 Simulink 模型，對(duì)彈體的姿態(tài)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真開發(fā)，其由 Matlab 工具箱開發(fā)的控制結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示。導(dǎo)彈制導(dǎo)控制復(fù)雜且考慮因素眾多，采用 Matlab 控制系統(tǒng)工具箱有利于提高解決問題的效率和效果，基于 Matlab 的二次開發(fā)軟件不但功能豐富而且使用靈活還易于擴(kuò)展。

9視景驅(qū)動(dòng)能力，其仿真界面主視圖如圖1.3所示�？芍庇^地觀察導(dǎo)彈的飛行過程、飛行姿態(tài)及目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)形式，由此過程進(jìn)行彈道的設(shè)計(jì)是否合理分析。尤其在反坦克導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)階段，當(dāng)客觀條件還不允許進(jìn)行實(shí)彈打靶試驗(yàn)時(shí), 設(shè)計(jì)者可以利用該反坦克導(dǎo)彈飛行仿真系統(tǒng)進(jìn)行打靶模擬試驗(yàn), 給彈道設(shè)計(jì)提供更為可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。只是該論文涉及到的飛行姿態(tài)沒有給出實(shí)時(shí)飛行參數(shù)。圖1.3 導(dǎo)彈飛行仿真主界面西北工業(yè)大學(xué)的高穎《某導(dǎo)彈仿真系統(tǒng)中的視景技術(shù)研究》[32]一文，以 OpenGL為開發(fā)語言進(jìn)行導(dǎo)彈的飛行仿真,通過視景仿真形象逼真地顯示了導(dǎo)彈的飛行軌跡和導(dǎo)彈在各階段的飛行姿態(tài),詳細(xì)論述了三維場(chǎng)景的建立、多視點(diǎn)和多窗口的設(shè)置、導(dǎo)彈的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)流程等。論文最后展示了飛行仿真系統(tǒng)如右圖，圖 1.4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Matlab/Simulink的導(dǎo)彈三通道彈道仿真[J]. 王欣,姚俊,王育欣.  裝備制造技術(shù). 2007(12)
[2]軍用系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 程健慶.  指揮控制與仿真. 2007(04)
[3]基于Visual C++和Vega的導(dǎo)彈虛擬飛行仿真系統(tǒng)[J]. 唐勝景,汪群山,王憲宗,孫金鋒.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(05)
[4]大攻角飛行載體運(yùn)動(dòng)學(xué)建模的四元數(shù)方法研究[J]. 秦麗,張文棟,潘峰.  中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[5]某導(dǎo)彈仿真系統(tǒng)中的視景技術(shù)研究[J]. 高穎,許志國(guó),黃建國(guó).  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2006(S5)
[6]基于Matlab的彈道導(dǎo)彈姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真軟件研究[J]. 姚紅,閆野,周伯昭.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2004(11)
[7]比例導(dǎo)引理想彈道仿真[J]. 高尚.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2003(08)
[8]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事中的新應(yīng)用[J]. 欒悉道,謝毓湘,吳玲達(dá),宋玉強(qiáng),農(nóng)海斌.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2003(04)
[9]在ACIS平臺(tái)上開發(fā)三維軟件[J]. 董洪偉,周儒榮,周來水,周弈.  計(jì)算機(jī)輔助工程. 2002(04)
[10]HLA聯(lián)邦成員軟件開發(fā)環(huán)境研究[J]. 馮潤(rùn)明,黃柯棣.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2001(03)

碩士論文
[1]彈體飛行仿真及制導(dǎo)部件測(cè)試軟件設(shè)計(jì)[D]. 李陽陽.北京郵電大學(xué) 2010
[2]破片殺傷式地空導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部殺傷概率計(jì)算[D]. 徐豫新.中北大學(xué) 2008
[3]導(dǎo)彈作戰(zhàn)系統(tǒng)視景仿真技術(shù)研究[D]. 張斌.西安電子科技大學(xué) 2007
[4]基于OpenGL的導(dǎo)彈飛行視景仿真研究[D]. 邵宇.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[5]飛行仿真虛擬可視化的實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 焦培剛.山東大學(xué) 2006
[6]協(xié)同設(shè)計(jì)可視化平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王翔.華中科技大學(xué) 2006
[7]導(dǎo)彈試驗(yàn)訓(xùn)練視景仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡昆明.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3032079