滑翔炸彈加裝末制導(dǎo)導(dǎo)引頭總體設(shè)計(jì)技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-14 07:43
滑翔炸彈是在普通航空低阻炸彈上加裝折疊彈翼組件和制導(dǎo)控制裝置,從而將普通炸彈改造為具有防區(qū)外精確打擊能力的精確制導(dǎo)武器。目前,美國(guó)、歐洲、以色列、南非等國(guó)家都在發(fā)展滑翔炸彈產(chǎn)品系列。國(guó)內(nèi)也有多家單位研制滑翔炸彈。受制導(dǎo)體制的限制,滑翔炸彈存在精度低、GPS易受干擾等缺點(diǎn)。加裝末制導(dǎo)導(dǎo)引頭可彌補(bǔ)上述缺點(diǎn),是滑翔炸彈升級(jí)改造的必然趨勢(shì)。本文針對(duì)滑翔炸彈低成本和攻擊地面固定目標(biāo)的要求,選擇了捷聯(lián)式紅外成像導(dǎo)引頭方案。加裝導(dǎo)引頭將引起滑翔炸彈的氣動(dòng)特性發(fā)生改變,從而對(duì)滑翔炸彈的總體性能產(chǎn)生影響。文中針加裝導(dǎo)引頭后零阻系數(shù)、法向力系數(shù)和縱向靜穩(wěn)定性進(jìn)行了仿真計(jì)算,并與原滑翔炸彈氣動(dòng)特性進(jìn)行了對(duì)比分析。根據(jù)氣動(dòng)特性計(jì)算結(jié)果,進(jìn)行了全彈性能數(shù)字仿真。為保證滑翔炸彈加裝末制導(dǎo)導(dǎo)引頭后能夠有效提升滑翔炸彈的作戰(zhàn)效能,對(duì)影響作戰(zhàn)效能的兩個(gè)關(guān)鍵方面:彈道設(shè)計(jì)和截獲概率進(jìn)行了研究。通過(guò)彈道規(guī)劃和制導(dǎo)律的詳細(xì)設(shè)計(jì),保證了在各種限制條件下滑翔炸彈能夠精確命中目標(biāo)。通過(guò)武器系統(tǒng)誤差和截獲概率的計(jì)算及分析,表明截獲概率滿足總體性能要求。在上述研究基礎(chǔ)上,建立了全彈六自由度模型,對(duì)全彈總體性能進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明:...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
圖錄
表錄
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.2.1 現(xiàn)狀
1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)
1.3 總體方案概述
1.3.1 組成
1.3.2 導(dǎo)引頭
1.4 作戰(zhàn)使用
1.4.1 任務(wù)規(guī)劃
1.4.2 武器準(zhǔn)備
1.4.3 初始化和自檢
1.4.4 傳遞對(duì)準(zhǔn)
1.4.5 投放
1.4.6 自主飛
1.5 研究?jī)?nèi)容
第二章 加裝導(dǎo)引頭對(duì)總體性能的影響
2.1 概述
2.2 氣動(dòng)特性
2.2.1 零阻系數(shù)
2.2.2 法向力系數(shù)
2.2.3 縱向靜穩(wěn)定性
2.3 總體性能
2.4 小結(jié)
第三章 彈道設(shè)計(jì)
3.1 坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.1.1 導(dǎo)航坐標(biāo)系(n 系)
3.1.2 彈體坐標(biāo)系(b 系)
3.1.3 彈道坐標(biāo)系(t 系)
3.1.4 速度坐標(biāo)系(v 系)
3.1.5 導(dǎo)航坐標(biāo)系到彈道坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣
3.1.6 導(dǎo)航坐標(biāo)系到彈體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣
3.1.7 彈道坐標(biāo)系到彈體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣
3.1.8 彈道坐標(biāo)系到速度坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣
3.2 彈道規(guī)劃
3.3 滑翔段制導(dǎo)律方案
3.4 調(diào)整段制導(dǎo)律方案
3.4.1 制導(dǎo)律選擇
3.4.2 進(jìn)入條件
3.4.3 允許截獲點(diǎn)計(jì)算
3.5 中末制導(dǎo)交接段
3.6 末制導(dǎo)段
3.6.1 追蹤法
3.6.2 比例制導(dǎo)法
3.6.3 仿真對(duì)比
3.7 BTT-90 控制
3.8 小結(jié)
第四章 武器系統(tǒng)誤差與截獲概率
4.1 概述
4.2 主要誤差源
4.3 主要誤差源的簡(jiǎn)化分析
4.3.1 目標(biāo)坐標(biāo)測(cè)量誤差
4.3.2 組合導(dǎo)航誤差
4.3.3 導(dǎo)引頭安裝誤差
4.3.4 導(dǎo)引頭測(cè)量誤差
4.4 截獲概率計(jì)算
4.5 小結(jié)
第五章 總體性能仿真分析
5.1 建模
5.1.1 動(dòng)力學(xué)模型
5.1.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
5.1.3 炸彈與目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型
5.1.4 導(dǎo)引頭模型
5.1.5 制導(dǎo)律模型
5.1.6 穩(wěn)定回路
5.1.7 導(dǎo)航基本運(yùn)動(dòng)方程
5.1.8 姿態(tài)解算
5.1.9 速度計(jì)算
5.1.10 位置坐標(biāo)的計(jì)算
5.1.11 舵機(jī)模型
5.1.12 環(huán)境模型
5.2 仿真結(jié)果與分析
5.2.1 仿真條件選取
5.2.2 仿真結(jié)果
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)束語(yǔ)
6.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
6.1.1 主要工作
6.1.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
個(gè)人簡(jiǎn)歷
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯決議書(shū)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飛行器INS與GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)卡爾曼濾波[J]. 高化猛,趙新國(guó),李智. 裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(01)
[2]捷聯(lián)成像制導(dǎo)系統(tǒng)的若干問(wèn)題探討[J]. 姚郁,章國(guó)江. 紅外與激光工程. 2006(01)
[3]制導(dǎo)炸彈——一種重要的空襲兵器和應(yīng)對(duì)措施[J]. 張鐵城. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2005(04)
[4]制導(dǎo)炸彈發(fā)展綜述[J]. 范金榮. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2004(03)
[5]主動(dòng)雷達(dá)型空空導(dǎo)彈截獲概率分析[J]. 趙曉睿,高曉光,張建東. 飛行力學(xué). 2002(03)
[6]精確解算艦艦導(dǎo)彈捕捉概率的數(shù)值算法[J]. 劉環(huán)宇. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2001(06)
[7]精確制導(dǎo)武器技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周曉群. 艦船電子對(duì)抗. 2001(05)
[8]多目標(biāo)攻擊空空導(dǎo)彈的目標(biāo)截獲概率分析[J]. 謝希權(quán),易華. 電光與控制. 2001(02)
[9]高動(dòng)態(tài)GPS/INS組合導(dǎo)航算法研究[J]. 王忠,任蘇萍,歐陽(yáng)首承. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2001(01)
[10]精確制導(dǎo)技術(shù)在未來(lái)制導(dǎo)兵器發(fā)展中的應(yīng)用預(yù)測(cè)(二)[J]. 李保平. 紅外與激光工程. 1996(03)
碩士論文
[1]電視制導(dǎo)炸彈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陶益.南京理工大學(xué) 2006
[2]簡(jiǎn)易制導(dǎo)炸彈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄒衛(wèi)軍.南京理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3185268
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摘要
ABSTRACT
圖錄
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第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.2.1 現(xiàn)狀
1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)
1.3 總體方案概述
1.3.1 組成
1.3.2 導(dǎo)引頭
1.4 作戰(zhàn)使用
1.4.1 任務(wù)規(guī)劃
1.4.2 武器準(zhǔn)備
1.4.3 初始化和自檢
1.4.4 傳遞對(duì)準(zhǔn)
1.4.5 投放
1.4.6 自主飛
1.5 研究?jī)?nèi)容
第二章 加裝導(dǎo)引頭對(duì)總體性能的影響
2.1 概述
2.2 氣動(dòng)特性
2.2.1 零阻系數(shù)
2.2.2 法向力系數(shù)
2.2.3 縱向靜穩(wěn)定性
2.3 總體性能
2.4 小結(jié)
第三章 彈道設(shè)計(jì)
3.1 坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.1.1 導(dǎo)航坐標(biāo)系(n 系)
3.1.2 彈體坐標(biāo)系(b 系)
3.1.3 彈道坐標(biāo)系(t 系)
3.1.4 速度坐標(biāo)系(v 系)
3.1.5 導(dǎo)航坐標(biāo)系到彈道坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣
3.1.6 導(dǎo)航坐標(biāo)系到彈體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣
3.1.7 彈道坐標(biāo)系到彈體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣
3.1.8 彈道坐標(biāo)系到速度坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣
3.2 彈道規(guī)劃
3.3 滑翔段制導(dǎo)律方案
3.4 調(diào)整段制導(dǎo)律方案
3.4.1 制導(dǎo)律選擇
3.4.2 進(jìn)入條件
3.4.3 允許截獲點(diǎn)計(jì)算
3.5 中末制導(dǎo)交接段
3.6 末制導(dǎo)段
3.6.1 追蹤法
3.6.2 比例制導(dǎo)法
3.6.3 仿真對(duì)比
3.7 BTT-90 控制
3.8 小結(jié)
第四章 武器系統(tǒng)誤差與截獲概率
4.1 概述
4.2 主要誤差源
4.3 主要誤差源的簡(jiǎn)化分析
4.3.1 目標(biāo)坐標(biāo)測(cè)量誤差
4.3.2 組合導(dǎo)航誤差
4.3.3 導(dǎo)引頭安裝誤差
4.3.4 導(dǎo)引頭測(cè)量誤差
4.4 截獲概率計(jì)算
4.5 小結(jié)
第五章 總體性能仿真分析
5.1 建模
5.1.1 動(dòng)力學(xué)模型
5.1.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
5.1.3 炸彈與目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型
5.1.4 導(dǎo)引頭模型
5.1.5 制導(dǎo)律模型
5.1.6 穩(wěn)定回路
5.1.7 導(dǎo)航基本運(yùn)動(dòng)方程
5.1.8 姿態(tài)解算
5.1.9 速度計(jì)算
5.1.10 位置坐標(biāo)的計(jì)算
5.1.11 舵機(jī)模型
5.1.12 環(huán)境模型
5.2 仿真結(jié)果與分析
5.2.1 仿真條件選取
5.2.2 仿真結(jié)果
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)束語(yǔ)
6.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
6.1.1 主要工作
6.1.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
個(gè)人簡(jiǎn)歷
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯決議書(shū)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飛行器INS與GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)卡爾曼濾波[J]. 高化猛,趙新國(guó),李智. 裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(01)
[2]捷聯(lián)成像制導(dǎo)系統(tǒng)的若干問(wèn)題探討[J]. 姚郁,章國(guó)江. 紅外與激光工程. 2006(01)
[3]制導(dǎo)炸彈——一種重要的空襲兵器和應(yīng)對(duì)措施[J]. 張鐵城. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2005(04)
[4]制導(dǎo)炸彈發(fā)展綜述[J]. 范金榮. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2004(03)
[5]主動(dòng)雷達(dá)型空空導(dǎo)彈截獲概率分析[J]. 趙曉睿,高曉光,張建東. 飛行力學(xué). 2002(03)
[6]精確解算艦艦導(dǎo)彈捕捉概率的數(shù)值算法[J]. 劉環(huán)宇. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2001(06)
[7]精確制導(dǎo)武器技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周曉群. 艦船電子對(duì)抗. 2001(05)
[8]多目標(biāo)攻擊空空導(dǎo)彈的目標(biāo)截獲概率分析[J]. 謝希權(quán),易華. 電光與控制. 2001(02)
[9]高動(dòng)態(tài)GPS/INS組合導(dǎo)航算法研究[J]. 王忠,任蘇萍,歐陽(yáng)首承. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2001(01)
[10]精確制導(dǎo)技術(shù)在未來(lái)制導(dǎo)兵器發(fā)展中的應(yīng)用預(yù)測(cè)(二)[J]. 李保平. 紅外與激光工程. 1996(03)
碩士論文
[1]電視制導(dǎo)炸彈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陶益.南京理工大學(xué) 2006
[2]簡(jiǎn)易制導(dǎo)炸彈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄒衛(wèi)軍.南京理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3185268
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