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多模式鱼雷制导系统数学仿真研究与实现

孙建  
【摘要】:多模式鱼雷制导系统的数学仿真研究是实验室条件下在计算机上对不同制导方式鱼雷制导系统进行系统性能、理论和方法的综合研究,是提高制导系统技战术指标的有效手段之一。它涉及信号与信息处理、水声工程、武器系统与运用工程、现代建模与仿真等多个学科,对其进行仿真研究具有重要的理论及现实意义。本文针对多模式鱼雷制导系统的建模与仿真技术进行了系统深入的研究,围绕声自导方式、线导方式、尾流自导方式下鱼雷制导仿真系统的设计、实现以及仿真实验展开,建立不同制导方式下鱼雷制导系统的数学模型,开发出多模式鱼雷制导系统仿真软件并应用于基于协同仿真技术的舰艇鱼雷防御系统仿真试验平台中。本文的主要研究工作及成果有以下几个方面: 1.建立了完整的声自导方式鱼雷制导系统仿真体系结构、数学模型及仿真模型。在全面理解和研究声自导系统整体功能与工作原理的基础上利用层次分析法把声自导鱼雷制导系统划分为目标环境模拟器、信号处理器、弹道模拟器等模块,并针对不同的模块进行了详细的分析与数学建模。 2.建立了线导方式下鱼雷制导系统仿真体系结构、数学模型及仿真模型。介绍了常用的线导导引方法,对不同方法进行了综合比较并得出使用时机结论。 3.建立了尾流自导导引方式下鱼雷制导系统仿真体系结构、数学模型及仿真模型。在详细分析了尾流声特性及自导检测原理的基础上建立尾流的声学模型与数学模型,利用层次分析法把尾流自导鱼雷制导系统划分为尾流自导系统目标环境模拟器、尾流自导系统信号处理器、尾流自导系统弹道模拟器等模块,并对具体的模块进行了详细的分析与数学建模。 4.针对建立的多模式鱼雷制导系统仿真数学模型进行了仿真实验,并给出实验中的信号波形及鱼雷弹道。 5.完成了多模式鱼雷制导系统仿真软件并在基于协同仿真技术的舰艇鱼雷防御系统仿真试验平台上实现。对基于COSIM(协同仿真平台)的舰艇鱼雷防御系统仿真试验平台进行了简要介绍,阐明了多模式鱼雷制导系统在其中的具体应用,详细介绍了软件开发过程,并给出了软件运行实例及结果分析。


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