遠程制導(dǎo)炮彈中末段彈道控制研究
發(fā)布時間:2021-03-01 09:35
遠程精確打擊技術(shù)是當前彈箭領(lǐng)域的重點發(fā)展方向之一,為實現(xiàn)制導(dǎo)炮彈的遠程精確打擊,本文采用中制導(dǎo)提高射程、末制導(dǎo)提高命中精度的串聯(lián)復(fù)合制導(dǎo)體制設(shè)計遠程制導(dǎo)炮彈,在制導(dǎo)炮彈的中制導(dǎo)段設(shè)計了基于最大升阻比的方法,利用GPS/INS組合導(dǎo)航使制導(dǎo)炮彈按著基于最大升阻比的滑翔方案彈道飛行。在末制導(dǎo)段采用基于毫米波導(dǎo)引頭測量信息的自尋的制導(dǎo)方案,為了能夠?qū)崿F(xiàn)對目標的“攻頂”效果,在末制導(dǎo)段設(shè)計了過重力補償比例導(dǎo)引法。復(fù)合制導(dǎo)體制不僅能增加制導(dǎo)炮彈的滑翔飛行距離,而且可以有效地提高制導(dǎo)炮彈的制導(dǎo)精度。為了使制導(dǎo)炮彈能按照所需要的方案彈道和導(dǎo)引彈道飛行,對制導(dǎo)炮彈的角穩(wěn)定回路與高度回路進行了PII)控制器設(shè)計,通過設(shè)計的臨界比例度法對PI[)控制器參數(shù)進行了整定,整定的參數(shù)在頻域和時域內(nèi)具有良好的控制性能。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的彈道能達到飛行距離遠和命中精度高的要求,同時控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。作為復(fù)合制導(dǎo)體制的一個過渡環(huán)節(jié),中制導(dǎo)段與末制導(dǎo)段交接班方法的選擇會對制導(dǎo)過程產(chǎn)生影響。為此,本文設(shè)計了一種二階平滑過渡中末段交接班方法,數(shù)值計算說明,該方法是可行的。
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 遠程制導(dǎo)炮彈的研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 制導(dǎo)炮彈的優(yōu)勢與發(fā)展趨勢
1.3.1 制導(dǎo)炮彈的優(yōu)勢
1.3.2 制導(dǎo)炮彈發(fā)展的趨勢
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 遠程制導(dǎo)炮彈制導(dǎo)體制
2.1 無控上升段
2.2 中制導(dǎo)段制導(dǎo)體制
2.2.1 方案彈道的跟蹤制導(dǎo)控制方案
2.2.2 基于最大升阻比的滑翔方案彈道
2.2.3 GPS/INS組合制導(dǎo)
2.3 末制導(dǎo)段制導(dǎo)體制與導(dǎo)引規(guī)律
2.3.1 末制導(dǎo)段制導(dǎo)體制
2.3.2 末制導(dǎo)段導(dǎo)引規(guī)律
2.3.3 制導(dǎo)炮彈的導(dǎo)引頭
2.4 本章小結(jié)
3 遠程制導(dǎo)炮彈的受力分析及飛行彈道模型
3.1 常用坐標系的建立和坐標系間的轉(zhuǎn)換
3.1.1 常用坐標系的建立
3.1.2 坐標系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.2 等效舵面偏角轉(zhuǎn)換
3.3 作用在制導(dǎo)炮彈上的力和力矩
3.3.1 作用在制導(dǎo)炮彈上的力
3.2.2 作用在制導(dǎo)炮彈上的力矩
3.4 無控上升段飛行彈道模型
3.5 中制導(dǎo)段飛行彈道模型
3.6 末制導(dǎo)段飛行彈道模型
3.7 本章小結(jié)
4 遠程制導(dǎo)炮彈的數(shù)值計算與結(jié)果分析
4.1 無控上升段數(shù)值計算與結(jié)果分析
4.1.1 火箭助推發(fā)動機對彈道參數(shù)的影響
4.1.2 彈道初始條件對彈道的影響
4.2 中制導(dǎo)段數(shù)值計算與結(jié)果分析
4.3 末制導(dǎo)段數(shù)值計算與結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 遠程制導(dǎo)炮彈彈體動態(tài)特性分析及控制系統(tǒng)設(shè)計
5.1 建立制導(dǎo)炮彈的擾動運動方程
5.2 制導(dǎo)炮彈短周期擾動運動方程組及彈體傳遞函數(shù)
5.3 彈體動態(tài)特性分析
5.3.1 選擇特征點
5.3.2 彈體的穩(wěn)定性
5.3.3 彈體的操縱性
5.4 制導(dǎo)炮彈控制系統(tǒng)設(shè)計
5.4.1 制導(dǎo)炮彈縱向控制系統(tǒng)
5.4.2 制導(dǎo)炮彈俯仰角穩(wěn)定回路
5.4.3 制導(dǎo)炮彈高度穩(wěn)定回路
5.5 本章小結(jié)
6 中末制導(dǎo)段交接班分析
6.1 導(dǎo)引頭交接班
6.2 彈道交接班
6.3 影響交接班精度的因素
6.3.1 制導(dǎo)炮彈測量誤差
6.3.2 目標位置誤差
6.3.3 制導(dǎo)炮彈與目標位置相對誤差
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]彈體滾速和舵機時間常數(shù)對炮彈制導(dǎo)精度的影響[J]. 王旭剛,王中原. 南京理工大學(xué)學(xué)報. 2011(02)
[2]過重力補償GPS/INS末制導(dǎo)炮彈彈道仿真研究[J]. 丁傳炳,王良明,鄭翠翠. 飛行力學(xué). 2010(05)
[3]激光末制導(dǎo)炮彈比例導(dǎo)引律性能研究[J]. 牟宇,林德福,祁載康,程振軒. 紅外與激光工程. 2009(02)
[4]準平行接近法導(dǎo)引律的研究與實現(xiàn)[J]. 趙文成,那嵐,金學(xué)英. 測控技術(shù). 2009(03)
[5]末制導(dǎo)炮彈綜述[J]. 張洪巖,劉寶剛,宋海濤. 四川兵工學(xué)報. 2008(06)
[6]比例導(dǎo)引法三維彈道仿真分析[J]. 馬其東,王磊,金釗. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2008(03)
[7]反艦導(dǎo)彈中/末制導(dǎo)交班點目標捕捉方法研究[J]. 彭琛,吳森堂. 飛行力學(xué). 2008(02)
[8]過重力補償比例導(dǎo)引彈道仿真研究[J]. 蔣明,宋衛(wèi)東. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2008(02)
[9]滑翔增程彈飛行彈道[J]. 史金光,王中原,易文俊. 火力與指揮控制. 2007(11)
[10]彈道交班自適應(yīng)算法研究[J]. 周德兵. 上海航天. 2007(05)
博士論文
[1]旋轉(zhuǎn)制導(dǎo)炮彈飛行彈道及控制系統(tǒng)設(shè)計方法研究[D]. 楊榮軍.南京理工大學(xué) 2012
[2]炮彈滑翔彈道設(shè)計與控制彈道特性研究[D]. 史金光.南京理工大學(xué) 2008
[3]遠程制導(dǎo)炮彈彈道優(yōu)化設(shè)計與姿態(tài)控制方法研究[D]. 鄭友勝.南京理工大學(xué) 2008
[4]GPS/SINS/MMW復(fù)合制導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙占祥.南京理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]滑翔增程制導(dǎo)炮彈控制系統(tǒng)設(shè)計與分析[D]. 孫東陽.南京理工大學(xué) 2012
[2]大著地角制導(dǎo)炮彈彈道仿真研究[D]. 徐興.南京理工大學(xué) 2009
[3]空空導(dǎo)彈的導(dǎo)引與控制技術(shù)研究[D]. 賀金萍.南京航空航天大學(xué) 2009
[4]空空導(dǎo)彈智能化制導(dǎo)律及仿真研究[D]. 周忠旺.南京航空航天大學(xué) 2008
[5]超音速巡航導(dǎo)彈三通道耦合特性研究[D]. 李輝.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[6]侵徹型激光制導(dǎo)炸彈的制導(dǎo)方法研究[D]. 左振來.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[7]遠程圖象制導(dǎo)導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)中末段交接班技術(shù)研究[D]. 張愛戈.南京理工大學(xué) 2004
[8]JDAM制導(dǎo)滑翔彈飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)[D]. 張建靈.西北工業(yè)大學(xué) 2004
[9]制導(dǎo)炮彈控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[D]. 盧鶯.西北工業(yè)大學(xué) 2004
[10]中遠程空空導(dǎo)彈復(fù)合制導(dǎo)研究[D]. 王冠軍.西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3057293
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 遠程制導(dǎo)炮彈的研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 制導(dǎo)炮彈的優(yōu)勢與發(fā)展趨勢
1.3.1 制導(dǎo)炮彈的優(yōu)勢
1.3.2 制導(dǎo)炮彈發(fā)展的趨勢
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 遠程制導(dǎo)炮彈制導(dǎo)體制
2.1 無控上升段
2.2 中制導(dǎo)段制導(dǎo)體制
2.2.1 方案彈道的跟蹤制導(dǎo)控制方案
2.2.2 基于最大升阻比的滑翔方案彈道
2.2.3 GPS/INS組合制導(dǎo)
2.3 末制導(dǎo)段制導(dǎo)體制與導(dǎo)引規(guī)律
2.3.1 末制導(dǎo)段制導(dǎo)體制
2.3.2 末制導(dǎo)段導(dǎo)引規(guī)律
2.3.3 制導(dǎo)炮彈的導(dǎo)引頭
2.4 本章小結(jié)
3 遠程制導(dǎo)炮彈的受力分析及飛行彈道模型
3.1 常用坐標系的建立和坐標系間的轉(zhuǎn)換
3.1.1 常用坐標系的建立
3.1.2 坐標系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.2 等效舵面偏角轉(zhuǎn)換
3.3 作用在制導(dǎo)炮彈上的力和力矩
3.3.1 作用在制導(dǎo)炮彈上的力
3.2.2 作用在制導(dǎo)炮彈上的力矩
3.4 無控上升段飛行彈道模型
3.5 中制導(dǎo)段飛行彈道模型
3.6 末制導(dǎo)段飛行彈道模型
3.7 本章小結(jié)
4 遠程制導(dǎo)炮彈的數(shù)值計算與結(jié)果分析
4.1 無控上升段數(shù)值計算與結(jié)果分析
4.1.1 火箭助推發(fā)動機對彈道參數(shù)的影響
4.1.2 彈道初始條件對彈道的影響
4.2 中制導(dǎo)段數(shù)值計算與結(jié)果分析
4.3 末制導(dǎo)段數(shù)值計算與結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 遠程制導(dǎo)炮彈彈體動態(tài)特性分析及控制系統(tǒng)設(shè)計
5.1 建立制導(dǎo)炮彈的擾動運動方程
5.2 制導(dǎo)炮彈短周期擾動運動方程組及彈體傳遞函數(shù)
5.3 彈體動態(tài)特性分析
5.3.1 選擇特征點
5.3.2 彈體的穩(wěn)定性
5.3.3 彈體的操縱性
5.4 制導(dǎo)炮彈控制系統(tǒng)設(shè)計
5.4.1 制導(dǎo)炮彈縱向控制系統(tǒng)
5.4.2 制導(dǎo)炮彈俯仰角穩(wěn)定回路
5.4.3 制導(dǎo)炮彈高度穩(wěn)定回路
5.5 本章小結(jié)
6 中末制導(dǎo)段交接班分析
6.1 導(dǎo)引頭交接班
6.2 彈道交接班
6.3 影響交接班精度的因素
6.3.1 制導(dǎo)炮彈測量誤差
6.3.2 目標位置誤差
6.3.3 制導(dǎo)炮彈與目標位置相對誤差
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]彈體滾速和舵機時間常數(shù)對炮彈制導(dǎo)精度的影響[J]. 王旭剛,王中原. 南京理工大學(xué)學(xué)報. 2011(02)
[2]過重力補償GPS/INS末制導(dǎo)炮彈彈道仿真研究[J]. 丁傳炳,王良明,鄭翠翠. 飛行力學(xué). 2010(05)
[3]激光末制導(dǎo)炮彈比例導(dǎo)引律性能研究[J]. 牟宇,林德福,祁載康,程振軒. 紅外與激光工程. 2009(02)
[4]準平行接近法導(dǎo)引律的研究與實現(xiàn)[J]. 趙文成,那嵐,金學(xué)英. 測控技術(shù). 2009(03)
[5]末制導(dǎo)炮彈綜述[J]. 張洪巖,劉寶剛,宋海濤. 四川兵工學(xué)報. 2008(06)
[6]比例導(dǎo)引法三維彈道仿真分析[J]. 馬其東,王磊,金釗. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2008(03)
[7]反艦導(dǎo)彈中/末制導(dǎo)交班點目標捕捉方法研究[J]. 彭琛,吳森堂. 飛行力學(xué). 2008(02)
[8]過重力補償比例導(dǎo)引彈道仿真研究[J]. 蔣明,宋衛(wèi)東. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2008(02)
[9]滑翔增程彈飛行彈道[J]. 史金光,王中原,易文俊. 火力與指揮控制. 2007(11)
[10]彈道交班自適應(yīng)算法研究[J]. 周德兵. 上海航天. 2007(05)
博士論文
[1]旋轉(zhuǎn)制導(dǎo)炮彈飛行彈道及控制系統(tǒng)設(shè)計方法研究[D]. 楊榮軍.南京理工大學(xué) 2012
[2]炮彈滑翔彈道設(shè)計與控制彈道特性研究[D]. 史金光.南京理工大學(xué) 2008
[3]遠程制導(dǎo)炮彈彈道優(yōu)化設(shè)計與姿態(tài)控制方法研究[D]. 鄭友勝.南京理工大學(xué) 2008
[4]GPS/SINS/MMW復(fù)合制導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙占祥.南京理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]滑翔增程制導(dǎo)炮彈控制系統(tǒng)設(shè)計與分析[D]. 孫東陽.南京理工大學(xué) 2012
[2]大著地角制導(dǎo)炮彈彈道仿真研究[D]. 徐興.南京理工大學(xué) 2009
[3]空空導(dǎo)彈的導(dǎo)引與控制技術(shù)研究[D]. 賀金萍.南京航空航天大學(xué) 2009
[4]空空導(dǎo)彈智能化制導(dǎo)律及仿真研究[D]. 周忠旺.南京航空航天大學(xué) 2008
[5]超音速巡航導(dǎo)彈三通道耦合特性研究[D]. 李輝.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[6]侵徹型激光制導(dǎo)炸彈的制導(dǎo)方法研究[D]. 左振來.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[7]遠程圖象制導(dǎo)導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)中末段交接班技術(shù)研究[D]. 張愛戈.南京理工大學(xué) 2004
[8]JDAM制導(dǎo)滑翔彈飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)[D]. 張建靈.西北工業(yè)大學(xué) 2004
[9]制導(dǎo)炮彈控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[D]. 盧鶯.西北工業(yè)大學(xué) 2004
[10]中遠程空空導(dǎo)彈復(fù)合制導(dǎo)研究[D]. 王冠軍.西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3057293
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