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空空导弹抗干扰概率攻击区仿真

作　者: 晋永
导　师: 李新国
学　校: 西北工业大学
专　业: 飞行器设计
关键词: 攻击区诱饵弹蒙特卡洛命中概率可视化红外导引头
分类号: TJ762
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

导弹攻击区全面反映了导弹的战术技术性能,同时反映了被攻击敌机的机动性和载机发射导弹功能等对攻击区的影响。它是在弹道计算基础上进行的,其设计精度取决于约束方法和优化方法。载机携带红外空空导弹命中目标的攻击区问题,已被研究证实。但目标释放红外诱饵弹的概率攻击区问题却一直没被研究。为了满足以上作战需要,本文在目标释放诱饵弹和红外导引头能够捕获目标前提下,对攻击区内导弹命中目标的概率情况进行了仿真计算。其主要内容有: 1.选取能够描述红外诱饵弹运动特性的随机变量,以便模拟打靶中对导弹产生不同的干扰影响。 2.建立概率攻击区仿真模型,主要有红外诱饵弹数学模型和导弹、目标数学模型。红外诱饵弹数学模型包括红外诱饵弹的状态模型、运动模型、导弹视角误差模型、“延迟”算法以及导弹相对诱饵弹的运动关系。 3.根据导弹、目标运动数学模型,采用约束方法和优化方法,计算导弹的理论攻击区。 4.采用蒙特卡洛打靶统计导弹脱靶量,计算导弹的命中概率;并利用数学方法对概率分布点进行绘制,得到概率攻击区曲面图。本文的研究在导弹武器系统的仿真工作中有着重要的实际意义和广泛的应用前景,在本文研究的基础上,根据已有的导弹试验数据,建立精确的、符合实际的仿真模型,用于导弹武器系统仿真,从而大大节省试验次数和试验经费,缩短研制周期。

全文目录

第1章绪论  8-13
  1.1 红外诱饵弹发展  8-9
  1.2 红外空空导弹发展  9-10
  1.3 红外空空导弹与红外诱饵弹的对抗  10
  1.4 飞行仿真  10-11
  1.5 研究意义  11-12
  1.6 研究内容  12-13
第2章红外诱饵弹数学模型  13-23
  2.1 红外诱饵弹干扰原理  13
  2.2 红外诱饵弹主要技术指标  13-15
  2.3 红外诱饵弹数学模型  15-23
    2.3.1 红外诱饵弹的状态模型  15-16
    2.3.2 红外诱饵弹的运动模型  16-18
    2.3.3 导弹视角误差模型  18-20
    2.3.4 导弹相对诱饵弹的运动关系  20-21
    2.3.5 导弹视角误差的“延迟”算法  21-23
第3章制导系统模型  23-33
  3.1 概述  23-25
    3.1.1 红外“点”源制导技术  23-24
    3.1.2 红外成像制导技术  24
    3.1.3 四元红外制导技术  24-25
  3.2 制导律研究  25-26
    3.2.1 近距格斗弹的末制导律  25-26
  3.3 红外“点”源导引头  26-28
    3.3.1 旋转扫描导引头  26-27
    3.3.2 圆锥扫描导引头  27-28
  3.4 红外成像导引头  28-30
    3.4.1 跟踪回路模型  28-29
    3.4.2 导引信号计算  29-30
  3.5 四元红外导引头  30-33
第4章导弹、目标数学模型及攻击区计算  33-52
  4.1 四种常用坐标系  33-34
  4.2 动力系统模型  34
  4.3 三自由度弹道模型  34-38
    4.3.1 导弹运动学与动力学模型  35-36
    4.3.2 气动力计算  36-37
    4.3.3 自动驾驶仪简化模型  37
    4.3.4 目标运动模型  37-38
  4.4 瞄准发射方式  38-40
    4.4.1 追踪发射  38-39
    4.4.2 前置发射  39
    4.4.3 离轴发射  39-40
    4.4.4 越肩发射  40
  4.5 攻击区计算  40-52
    4.5.1 设计思想  40-41
    4.5.2 攻击区的约束关系  41-44
    4.5.3 攻击区边界的极值  44-47
    4.5.4 攻击区边界的构成  47-52
第5章仿真模型设计  52-61
  5.1 建模、设计概述  52-53
  5.2 模型描述  53-56
    5.2.1 在模型描述的水平  53-54
    5.2.2 数学模型的通用形式  54-55
    5.2.3 仿真模型形式  55-56
  5.3 基于模型重用的模块数据结构设计  56-57
  5.4 用户仿真模型的模块结构实现  57-61
    5.4.1 模型的数据结构  58-59
    5.4.2 消息处理  59-60
    5.4.3 回调函数  60-61
第6章仿真软件设计及结果分析  61-80
  6.1 软件设计  61-65
    6.1.1 设计思想  61-62
    6.1.2 设计方法  62-63
    6.1.3 可视化设计  63-64
    6.1.4 基础数学库  64-65
  6.2 计算概率的方法  65-69
    6.2.1 蒙特卡洛方法  66-68
    6.2.2 正态分布随机数的产生  68-69
  6.3 仿真结果及算例分析  69-80
    6.3.1 红外诱饵弹运动轨迹  71-72
    6.3.2 诱饵弹对导弹运动轨迹的影响  72-73
    6.3.3 导弹抗干扰概率仿真  73-80
总结与展望  80-81
攻读学位期间发表的论文及获奖情况  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-85

空空导弹抗干扰概率攻击区仿真

内容摘要

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