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半主动激光制导航空炸弹半实物仿真技术研究

鱼小军  
【摘要】:本文主要研究了半主动激光制导航空炸弹的半实物仿真技术与半实物仿真试验方法。半实物仿真有着数学仿真不可替代的优点,具有更高的真实度和准确性。近年来各军事大国都在致力于发展半实物仿真技术,也逐步体现出了其重要性。本文针对半主动激光制导炸弹建立了半实物仿真系统,并在此基础上进行了半实物仿真试验。本文首先分析研究了平台式导引头的工作原理及性能特点,并在此基础上开展半实物仿真系统的方案设计工作。根据半实物仿真方案搭建了半实物仿真系统,该系统由五轴转台、激光目标模拟器、舵机负载模拟器、仿真计算机、中央控制系统等组成。描述了半实物仿真试验的项目、流程及模式。对半实物仿真过程中的误差机理进行了研究分析,并指出了各种误差源对半实物仿真试验结果的影响。其次还建立了半主动激光航空制导炸弹半实物仿真过程中相应的仿真模型,其中包括弹体模型、弹目视线模型、导引头进动输出模型、制导控制系统模型等。只有正确地建立相关模型才能确保后续仿真试验的真实性和可靠性。弹体模型在仿真计算机中采用Matlab编程实现,弹目视线模型给出了相应的激光光斑位置关系,导引头进动输出模型则是在前期数学仿真中起到了验证作用,制导控制模型则是在前期仿真验证时模拟弹上软件模块功能给出四路舵指令。另外着重分析了激光目标特性,根据实际应用情况在半实物试验采用了直接照射式目标模拟器。最后,在以上建模分析的基础上,完成了半实物仿真方法可行性研究与实现。其中包括了仿真关键指标的选择,仿真系统总体方案设计原则,以及仿真试验中应遵循的各阶段试验流程,逐步完成仿真大闭环试验。采用相应的VVA方法对仿真试验结果进行比对分析,结果表明该半实物仿真方法是可行的,具有很高的工程实用价值,可以推广给后续项目使用。


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