本文在計算機平臺上利用仿真技術(shù),代替真實導(dǎo)彈飛行試驗,進行模擬飛行并分析結(jié)果。這樣做提高了導(dǎo)彈飛行的安全性,節(jié)約了經(jīng)費,提高了導(dǎo)彈彈道仿真的逼真性,提高了打靶成功率,并為改進導(dǎo)彈的總體設(shè)計提供了準確而有力的理論基礎(chǔ)。本文首先對在大氣層中飛行的導(dǎo)彈進行力學分析,得到導(dǎo)彈的運動學方程。為了便于解算,將其分解為導(dǎo)彈縱向運動方程組和側(cè)向運動方程組,并利用GSL科學計算庫中的相關(guān)函數(shù)對方程進行求解。在解算過程中,為了得到更接近期望值的飛行軌跡,設(shè)計了飛行控制回路。最后,將導(dǎo)彈飛行軌跡數(shù)據(jù)以曲線形式打印出來,與期望飛行曲線進行對比分析。結(jié)合地理信息系統(tǒng)顯示導(dǎo)彈的飛行過程,它以數(shù)值仿真為基礎(chǔ),將flex技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,利用actionScript語言和墨卡托投影算法,將導(dǎo)彈在三維球面坐標的軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地理信息系統(tǒng)的屏幕坐標,以動畫的形式展示導(dǎo)彈發(fā)射點到落地點的整個飛行過程。利用此演示過程可以更直觀地檢驗數(shù)值結(jié)果的正確性和可靠性。 

【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

主要坐標系示意圖

導(dǎo)彈飛行軌跡仿真系統(tǒng)是由反饋機構(gòu)、解縱向運動方程組、解側(cè)向運動方程組和PID控制器模塊一起組成的閉環(huán)控制回路系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)主要針對速度(v)和姿態(tài)角(勸，口，r)進行PID控制實現(xiàn)，其原理如圖3一2所示:解解解解解解 解 解解解解解解解 PPP工DDDDD縱 縱 縱 PIDDDDD側(cè)側(cè) 控控 控控向 向 向控 控控向向 制制 制制運 運 運制 制制運運 器器 器器動 -----器 器器動動 方方方方方方’’ ’’’’’方方 程程 程 程程程 組組 組 組組組 反反饋模塊 塊反反饋模塊塊 圖3一2導(dǎo)彈飛行控制回路如圖所示，第一個PID控制器對速度v和俯仰角0的輸入值和反饋值作比較產(chǎn)生誤差信號，經(jīng)過PID控制器校正，將校正值作為輸入，求解縱向運動方程組，得到縱向運動方程組的各個參數(shù)值，包括坐標值x和y，滾轉(zhuǎn)角了和偏航角功等，它們都將是下一步解側(cè)向運動方程組的基礎(chǔ)和依據(jù)。了和勸與它們各自對應(yīng)的反饋值做差運算從而求得誤差信號，送入后繼的PID控制器進行校正和控制

北京郵電大學碩士生畢業(yè)論文圖3一6期望飛行軌跡圖3一7仿真飛行軌跡、山孟一:︵礁麟腳撼︸灘釋腐《樸乍環(huán)問寶妙)圖3一8誤差曲線圖圖3一6是我們期望得到的導(dǎo)彈飛行軌跡曲線，圖3一7是仿真飛行軌跡曲線，圖3一8為誤差變化曲線。觀察圖3一6和圖3一7可以發(fā)現(xiàn)，其仿真軌跡可以快速的跟蹤上理想軌跡。從圖3一8可知，系統(tǒng)不存在穩(wěn)態(tài)誤差，滿足導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的性能要求，所以通過推力矢量控制導(dǎo)彈飛行且利用控制器校正的方案是可行的。3.4本章小結(jié)本章首先分析了導(dǎo)彈在空間受的力和力矩，包括空氣動力、重力、推力以及空氣動力矩、推力矩等，根據(jù)力學基本定理列出導(dǎo)彈在不同坐標系下的運動方程。為了方便方程組參數(shù)的求解

【參考文獻】：
期刊論文
[1]滾轉(zhuǎn)彈道導(dǎo)彈耦合特性研究[J]. 劉君,孟云鶴,程偉民,湯國建,陳克俊.  彈箭與制導(dǎo)學報. 2011(01)
[2]飛航導(dǎo)彈自動駕駛儀系統(tǒng)控制方案研究[J]. 馬治明,王雪梅,易志虎.  計算機測量與控制. 2009(02)
[3]推力矢量控制彈道的仿真研究[J]. 張樹霞,趙捍東,宋金寶.  彈箭與制導(dǎo)學報. 2008(02)
[4]基于Matlab/Simulink的導(dǎo)彈三通道彈道仿真[J]. 王欣,姚俊,王育欣.  裝備制造技術(shù). 2007(12)
[5]推力矢量發(fā)動機燃氣舵氣動特性設(shè)計[J]. 李軍,劉獻偉,李飛.  南京航空航天大學學報. 2007(05)
[6]基于灰色關(guān)聯(lián)分析的導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)性能評價[J]. 劉占辰,王曉峰,侯滿義,劉加叢.  火力與指揮控制. 2007(08)
[7]導(dǎo)彈的推力矢量控制技術(shù)[J]. 王永壽.  飛航導(dǎo)彈. 2005(01)
[8]制導(dǎo)炮彈自動駕駛儀分析研究[J]. 羅雪穎,鄒汝平,王蕭.  彈箭與制導(dǎo)學報. 2003(02)
[9]空空導(dǎo)彈推力矢量控制系統(tǒng)[J]. 沈昭烈,吳震.  戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈控制技術(shù). 2002 (02)
[10]推力矢量控制技術(shù)在導(dǎo)彈上的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 張中南,馬其東,李曉.  戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈控制技術(shù). 2006 (02)

碩士論文
[1]彈體飛行仿真及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李慧.北京郵電大學 2011
[2]導(dǎo)彈飛行過程仿真軟件設(shè)計[D]. 賈振興.北京郵電大學 2011
[3]導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)快速原型研究[D]. 泮斌峰.西北工業(yè)大學 2007
[4]三維視景仿真中面向客戶端的網(wǎng)絡(luò)同步模型研究[D]. 郭羽成.武漢理工大學 2006



本文編號：3284749