【摘要】：現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)制導(dǎo)兵器的性能要求越來越高,兼具快速反應(yīng)與便攜、精確打擊性能與低成本的制導(dǎo)炮彈呼之欲出,出于長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義考慮,各國(guó)也在爭(zhēng)相發(fā)展與完善制導(dǎo)炮彈。本文也是在國(guó)家大力發(fā)展本國(guó)的制導(dǎo)彈藥的背景下,提出一種機(jī)動(dòng)性和靈活性好的多通道舵機(jī)控件執(zhí)行裝置,設(shè)計(jì)了三款用于這種執(zhí)行裝置的舵機(jī),這些舵機(jī)兼具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快(毫秒級(jí))、位移分辨率高(微米級(jí))、控制精度好以及無需減速機(jī)構(gòu)等特點(diǎn),闡述了多通道舵機(jī)控件的二維彈道修正原理,設(shè)計(jì)了這種執(zhí)行裝置的結(jié)構(gòu)方案,加工了原理樣機(jī)并進(jìn)行了集成裝配和調(diào)試。本文的主要研究?jī)?nèi)容概括如下:1.設(shè)計(jì)了基于縱彎模態(tài)超聲電機(jī)的舵機(jī),介紹了電機(jī)定子的結(jié)構(gòu),對(duì)電機(jī)進(jìn)行了模態(tài)分析,闡述了電機(jī)工作原理,設(shè)計(jì)了電機(jī)的結(jié)構(gòu),指出了電機(jī)夾持方案設(shè)計(jì)的失敗之處,加工了原理樣機(jī),搭建電機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了電機(jī)的模態(tài)實(shí)驗(yàn)和機(jī)械輸出特性實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了電機(jī)運(yùn)行性能方面的不足之處,為另外兩種電機(jī)的設(shè)計(jì)奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)。2.設(shè)計(jì)了相似于Shaking beam原理的超聲電機(jī)的舵機(jī),其外形結(jié)構(gòu)是在上一章提出的電機(jī)的基礎(chǔ)上削短、削薄,對(duì)電機(jī)進(jìn)行了模態(tài)分析,闡述了電機(jī)工作原理,根據(jù)電機(jī)定子的工作模態(tài)設(shè)計(jì)了電機(jī)的夾持方案。以上述工作為基礎(chǔ),采用Isight、Matlab和ANSYS軟件聯(lián)合仿真的方法,對(duì)電機(jī)定子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了電機(jī)的結(jié)構(gòu),加工了原理樣機(jī),搭建電機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了電機(jī)的模態(tài)實(shí)驗(yàn)和機(jī)械輸出特性實(shí)驗(yàn)。3.設(shè)計(jì)了縱彎模態(tài)疊加的超聲電機(jī)的舵機(jī),對(duì)電機(jī)進(jìn)行了模態(tài)分析,根據(jù)電機(jī)定子的工作模態(tài)設(shè)計(jì)了電機(jī)的夾持方案,采用聯(lián)合仿真的方法對(duì)電子定子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),加工了原理樣機(jī),進(jìn)行了電機(jī)的模態(tài)實(shí)驗(yàn)和機(jī)械輸出特性實(shí)驗(yàn)。4.針對(duì)相似于Shaking beam原理的超聲電機(jī)設(shè)計(jì)了多通道舵機(jī)控件執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案,設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于舵機(jī)的預(yù)壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及舵翼擺動(dòng)5??角度限位的實(shí)現(xiàn),按照結(jié)構(gòu)方案加工了原理樣機(jī)并進(jìn)行了集成裝配和調(diào)試。5.指出了多通道舵機(jī)控件執(zhí)行裝置的氣動(dòng)布局的優(yōu)缺點(diǎn),介紹了制導(dǎo)彈藥的彈道修正原理,闡述了多通道舵機(jī)控件執(zhí)行裝置的二維彈道修正策略。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ413.6
【圖文】：

展趨勢(shì)和作戰(zhàn)模式來看，現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)向智能化、信息 2009 年以后，美國(guó)野戰(zhàn)炮兵的任務(wù)由利用火炮、火箭合和投遞殺傷和非殺傷火力來聯(lián)合掌控整個(gè)戰(zhàn)區(qū)的作野戰(zhàn)炮兵已經(jīng)開始著眼于開啟走出工業(yè)化時(shí)代邁向信003 年的伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，仍然處于工業(yè)化時(shí)代的野戰(zhàn)炮的工作，基本上沒有參加戰(zhàn)斗，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因兵也曾經(jīng)被描述為由“戰(zhàn)場(chǎng)之王”成為“正在走向死亡軍耗費(fèi)巨資開始研制制導(dǎo)炮彈，這一舉措將炮兵由低潮的戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮無法取代的作用。是非對(duì)稱式的模式，使用制導(dǎo)兵器進(jìn)行精確交戰(zhàn)是 21 確打擊的作戰(zhàn)方式描述為“在脫離接觸的條件下發(fā)展力消滅敵人；并且在我們選定的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)攻模的裝甲群集轉(zhuǎn)變?yōu)樵诔鞘泻蛷?fù)雜地域的多目標(biāo)，而要求。圖 1.1 為美軍實(shí)戰(zhàn)測(cè)試某型號(hào)制導(dǎo)炮彈。

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文頭根本沒有能夠捕獲激光斑點(diǎn)。第二次實(shí)驗(yàn)中，美國(guó)炮兵用 OH兩次擊中了卡車目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，銅斑蛇的可靠性讓人缺對(duì)坦克的極高殺傷力和對(duì)靜止目標(biāo)和機(jī)動(dòng)目標(biāo)的高殺傷概率得需要通過目標(biāo)反射的激光來導(dǎo)引，前方觀察人員必須在靠近目標(biāo)照射目標(biāo)，發(fā)射炮彈的炮兵連與前方觀察人員之間必須保持雙在炮彈飛行最后 13 s 前準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo)，如果激光被對(duì)方的目標(biāo)員帶來許多的危險(xiǎn)和負(fù)擔(dān)。另外，末端制導(dǎo)需要有晴朗的天氣響，而且在發(fā)射時(shí)需要根據(jù)目標(biāo)上空的云層高度來選擇適宜的冊(cè)《射擊學(xué)》中的規(guī)定，如果銅斑蛇達(dá)到擊中目標(biāo)的時(shí)間小于起碼要與炮彈的發(fā)射時(shí)間保持一致，否則激光照射時(shí)間要在炮出這對(duì)處于真實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的炮兵提出了非常高的時(shí)間同步性

圖 1.3 美國(guó)“神劍”精確制導(dǎo)炮彈導(dǎo)炮彈采用 GPS/INS 組合制導(dǎo)，可以攜帶多種不同的有效載荷，或使用藥，炮彈頭部具有任務(wù)計(jì)算機(jī)，可以將攻擊目標(biāo)、GPS 專用數(shù)據(jù)和平臺(tái)上的 GPS 從 GPS 星系中至少 4 個(gè)衛(wèi)星上獲取時(shí)間信號(hào)和精確的位置[2]，行輔助制導(dǎo)，先根據(jù) GPS 信號(hào)計(jì)算自身的位置，這個(gè)位置精度可以達(dá)到瞄準(zhǔn)點(diǎn)的 GPS 坐標(biāo)尋的。雖然這種制導(dǎo)方式相比于末制導(dǎo)彈藥使用的激優(yōu)勢(shì)，擺脫了氣象條件、激光本身物理特性和實(shí)戰(zhàn)環(huán)境的限制，但是神的弱點(diǎn)，即目標(biāo)定位誤差不能超過 10 m。神劍制導(dǎo)的目標(biāo)定位系統(tǒng)主測(cè)量裝置和激光測(cè)距儀構(gòu)成。如果 GPS 接收機(jī)在目標(biāo)位置處測(cè)量，便能這僅僅適用于靶場(chǎng)試驗(yàn)或者是在戰(zhàn)斗前對(duì)打擊目標(biāo)進(jìn)行精確的測(cè)量，很是行不能通的。GPS 接收機(jī)和激光測(cè)距儀會(huì)產(chǎn)生誤差，但是比方位測(cè)量，方位測(cè)量裝置產(chǎn)生的誤差隨距離的增加而加大。為解決這一技術(shù)上的精確制導(dǎo)套件（PPS-SOF），其本質(zhì)上是一種低成本的 GPS 彈道修正模差不多，安裝在 155 mm 和 105 mm 炮彈的引信所在位置。

【參考文獻(xiàn)】

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