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基于解析解的高超声速滑翔飞行器的机动弹道设计
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作者 刘政卓 王伟 +2 位作者 张勃 贺祥 闫杰 《空天防御》 2024年第3期102-110,共9页
为了提高高超声速滑翔飞行器机动突防能力,本文研究了飞行器典型机动弹道的设计方法。首先,推导了高精度的高度-速度解析解,作为纵向弹道设计的基础。其次,基于高程解析解和横程解析解,设计了纵向机动模式和横向机动模式,实现飞行器纵... 为了提高高超声速滑翔飞行器机动突防能力,本文研究了飞行器典型机动弹道的设计方法。首先,推导了高精度的高度-速度解析解,作为纵向弹道设计的基础。其次,基于高程解析解和横程解析解,设计了纵向机动模式和横向机动模式,实现飞行器纵向跳跃机动和横向摆动机动,分析了这两种模式对飞行器过载的影响,为实际突防中机动模式的选择提供依据;通过合理设计横向机动模式和纵向机动模式中弹道的幅值、频率和相位,实现飞行器空间螺旋机动和空间钟摆机动。最后,通过仿真验证了本文机动弹道设计方法具有较高精度,可满足实际突防设计的需求。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 弹道设计 机动模式 解析形式 突防
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气液混合作动装置内弹道设计与试验研究
2
作者 王金龙 董朝庆 王后 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期53-58,共6页
为提升某大型起竖-翻转设备的快速响应能力,开发了一种新型燃气-液压混合作动装置,针对该新型混合动力装置,建立了变构型燃烧“凹型”药柱燃面推移变化数学模型及气液混合作动装置内弹道数值计算模型,完成了样机研制和空放试验研究,通... 为提升某大型起竖-翻转设备的快速响应能力,开发了一种新型燃气-液压混合作动装置,针对该新型混合动力装置,建立了变构型燃烧“凹型”药柱燃面推移变化数学模型及气液混合作动装置内弹道数值计算模型,完成了样机研制和空放试验研究,通过变构型燃烧“凹型”药柱的燃面匹配设计,实现了对不同燃烧阶段作动装置的快速建压和流量的稳定输出控制,验证了本文所建立的内弹道数值计算模型的准确性及该混合作动装置系统设计的可靠性。在此基础上,分析了“凹型”药柱设计参数对作动装置工作性能的影响,计算结果表明:作动装置输出流量的大小和响应时间的快慢主要与“凹型”药柱初始燃面及增面燃烧阶段肉厚的大小相关,药柱整体高度则决定了作动装置系统工作时间;在本文计算工况下,凹槽直径和药柱高度每增加10 mm,作动装置响应速度、平均输出流量和工作时间分别提升0.09 s、13 L/min和0.2 s左右。研究结果可为大型起竖装置的快速展开提供一种新的动力源及内弹道设计方法。 展开更多
关键词 燃气-液压 混合动力 弹道设计 试验研究
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含滑行时间约束的真空段弹道设计研究
3
作者 胡冬生 刘楠 +2 位作者 童科伟 李烁 张皓 《宇航总体技术》 2023年第1期14-20,共7页
由于动力系统及测控资源的约束,工程中存在着末级两次点火但滑行时间受限的运载火箭真空段弹道设计问题。基于线性引力场的假设,引入含滑行时间约束的切换条件,从而将含固定滑行时长的弹道优化问题转换成对两点边值问题的迭代求解和对... 由于动力系统及测控资源的约束,工程中存在着末级两次点火但滑行时间受限的运载火箭真空段弹道设计问题。基于线性引力场的假设,引入含滑行时间约束的切换条件,从而将含固定滑行时长的弹道优化问题转换成对两点边值问题的迭代求解和对运动方程的积分,并通过多个算例仿真验证了该方法的正确性和有效性。同时,研究了迭代过程中滑行段不同弹道预报方法对弹道设计的影响,结果显示较高的预报精度可以获得更优的弹道设计结果。该方法提供了一种新的弹道设计思路,在总体方案论证或初步设计阶段可以替代传统设计方法,以有效提升弹道设计效率,优化火箭方案。 展开更多
关键词 滑行时间约束 切换条件 两点边值问题 弹道设计
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四级固体运载火箭弹道设计及运载能力分析 被引量:1
4
作者 何磊 张雯 董晓彬 《宇航总体技术》 2023年第1期59-64,共6页
固体运载火箭作为我国航天运输系统的重要组成部分,具有整箭贮存、海陆通用、快速响应的特点,在军民商发射领域受到了广泛青睐。针对我国固体火箭运载能力在2~3 t(500 km太阳同步轨道)区间上存在“缺位”的现实,首先给出了一款运载能力... 固体运载火箭作为我国航天运输系统的重要组成部分,具有整箭贮存、海陆通用、快速响应的特点,在军民商发射领域受到了广泛青睐。针对我国固体火箭运载能力在2~3 t(500 km太阳同步轨道)区间上存在“缺位”的现实,首先给出了一款运载能力约3 t的四级全固体运载火箭构型。随后建立了固体运载火箭三自由度弹道计算和优化模型,通过仿真手段分析了其典型弹道曲线特点,以及推重比、各级结构质量、末级装药量对运载能力的影响规律,为未来固体火箭的总体方案论证提供参考依据。 展开更多
关键词 四级固体运载火箭 弹道设计 运载能力
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SAR成像导引头的弹道设计与优化 被引量:14
5
作者 谢华英 范红旗 +1 位作者 赵宏钟 付强 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期332-337,共6页
弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)的方位成像能力受飞行弹道和观测视角的影响。为满足SAR成像导引头在限定时间内获得最佳方位分辨率,提出了一种基于遗传算法的弹道优化设计方法。首先建立了弹载SAR条件下导弹飞行的约束... 弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)的方位成像能力受飞行弹道和观测视角的影响。为满足SAR成像导引头在限定时间内获得最佳方位分辨率,提出了一种基于遗传算法的弹道优化设计方法。首先建立了弹载SAR条件下导弹飞行的约束,然后以导弹指令加速度为优化变量,构造了与方位分辨率和波束驻留时间相关的目标函数,采用遗传算法进行寻优,设计得到了弹载SAR平台的优化弹道。仿真实验证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达导引头 弹道设计 优化 遗传算法
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MF-1弹道设计与蒙特卡罗飞行仿真 被引量:6
6
作者 和争春 车竞 +1 位作者 肖涵山 袁先旭 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期201-206,共6页
MF-1是我国的首次高超声速空气动力学基础问题研究模型飞行试验。本文研究建立了MF-1试验飞行器弹道设计与拉偏仿真数学模型,开展了MF-1弹道设计和拉偏仿真计算。对结果分析表明,对于MF-1这类无控飞行器,某些条件下可能在飞行过程中发... MF-1是我国的首次高超声速空气动力学基础问题研究模型飞行试验。本文研究建立了MF-1试验飞行器弹道设计与拉偏仿真数学模型,开展了MF-1弹道设计和拉偏仿真计算。对结果分析表明,对于MF-1这类无控飞行器,某些条件下可能在飞行过程中发生滚转共振现象,导致飞行总迎角迅速发散,气动过载显著增加,飞行弹道严重偏离设计弹道,甚至可能出现解体风险。通过严格控制飞行器加工和安装偏差,有助于降低滚转共振发生概率。 展开更多
关键词 MF-1 弹道设计 蒙特卡罗 飞行仿真 滚转共振
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弹载双基前视SAR俯冲段弹道设计方法 被引量:6
7
作者 孟自强 李亚超 +3 位作者 汪宗福 武春风 邢孟道 保铮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期768-774,共7页
导弹在打击复杂背景目标时,现有单基平台末制导手段难以实现对目标的有效分离。作为一种解决方案,将双基前视合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)应用于俯冲攻击段,即弹载双基前视SAR(missile-borne bistatic forward-looking S... 导弹在打击复杂背景目标时,现有单基平台末制导手段难以实现对目标的有效分离。作为一种解决方案,将双基前视合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)应用于俯冲攻击段,即弹载双基前视SAR(missile-borne bistatic forward-looking SAR,MBFL-SAR),可实现弹载雷达末端俯冲段全程二维高分辨成像、自主寻的精确制导。而在该构型下作为发射机的照射弹轨迹直接制约双基成像分辨率以及制导精度。首先分析了MBFL-SAR俯冲攻击段的分辨率特性,然后提出了基于线性衰减轨迹模型的弹道设计方法,该模型可有效满足成像分辨率要求,且利于双基构型下制导控制。最后,通过仿真结果验证了设计方案的合理性。 展开更多
关键词 弹载双基前视 合成孔径雷达 俯冲攻击段 精确制导 分辨率特性 弹道设计
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滑翔式飞行器再入弹道设计 被引量:5
8
作者 刘欣 李建林 +1 位作者 葛健全 杨涛 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期161-164,共4页
针对滑翔式飞行器的弹道特征,提出了一种方案弹道设计方法,将整个再入弹道分为下降段、滑翔段和末制导段,通过简化的控制指令实现下降段和末制导段弹道,并通过"H-V曲线设计+弹道跟踪"的方法来实现滑翔段的弹道设计,根据侧向... 针对滑翔式飞行器的弹道特征,提出了一种方案弹道设计方法,将整个再入弹道分为下降段、滑翔段和末制导段,通过简化的控制指令实现下降段和末制导段弹道,并通过"H-V曲线设计+弹道跟踪"的方法来实现滑翔段的弹道设计,根据侧向运动要求调整侧倾角的变号时机,迭代得到完整的再入基准轨道。最后的算例表明,该方法能快速得到一条针对某一飞行任务的再入弹道。 展开更多
关键词 滑翔式飞行器 弹道设计 弹道跟踪 H-V剖面
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远程变后掠翼巡航导弹多任务弹道设计及仿真 被引量:8
9
作者 王旭刚 陈琦 王中原 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期13-17,24,共6页
为研究适配变后掠翼巡航导弹多任务飞行的弹道设计问题,将导弹飞行过程分为爬升、巡航、下滑、盘旋和攻击5个飞行阶段。为了使导弹实现快速平稳的爬升和下滑,并顺利地转入巡航和盘旋阶段,弹道高度采用指数形式的程序飞行高度指令函数,... 为研究适配变后掠翼巡航导弹多任务飞行的弹道设计问题,将导弹飞行过程分为爬升、巡航、下滑、盘旋和攻击5个飞行阶段。为了使导弹实现快速平稳的爬升和下滑,并顺利地转入巡航和盘旋阶段,弹道高度采用指数形式的程序飞行高度指令函数,并根据导弹运动方程,解析出高度指令函数关键参数的选择公式;盘旋段采用覆盖作战区域的圆形弹道,偏航过载指令由与作战区域面积相关弹道曲率得出;巡航段采用等高飞行直线弹道,攻击段采用自动寻的导引。弹道仿真结果表明,所设计的多任务弹道及指令合理,满足多任务飞行和高精度制导要求。 展开更多
关键词 巡航导弹 变后掠翼 弹道设计
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基于脉冲点火弹头空间机动的被动段弹道设计方法和数值仿真 被引量:5
10
作者 高普云 张广明 +1 位作者 冯志刚 唐乾刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期884-889,913,共7页
机动突防是提高弹道导弹生存能力的重要手段之一。提出了一种基于脉冲点火的弹头空间机动的被动段弹道设计方法,利用此方法设计出来的弹道是由位于不同弹道平面的椭圆弧段组成,各弹道平面之间有较大的差别,这说明基于脉冲点火的弹头空... 机动突防是提高弹道导弹生存能力的重要手段之一。提出了一种基于脉冲点火的弹头空间机动的被动段弹道设计方法,利用此方法设计出来的弹道是由位于不同弹道平面的椭圆弧段组成,各弹道平面之间有较大的差别,这说明基于脉冲点火的弹头空间机动可提高导弹的生存能力。推导出了限制点火的约束方程,在理论上证明了在限制点火约束条件下弹道导弹沿着脉冲弹道飞行能命中被打击目标。给出了二个仿真实例。 展开更多
关键词 突防 脉冲点火 弹头空间机动 弹道设计方法 限制点火约束方程
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远程防空导弹弹道设计技术研究 被引量:6
11
作者 张弫 郑时镜 于本水 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期304-307,369,共5页
远程防空导弹的弹道设计是导弹总体设计的关键。针对远程防空导弹拦截的目标远离发射点的特点,讨论了远程防空导弹作战使命及主要技术途径的实现方案,即双脉冲固体火箭发动机和双高抛弹道结合的优化弹道。对当前中远程防空导弹中使用的... 远程防空导弹的弹道设计是导弹总体设计的关键。针对远程防空导弹拦截的目标远离发射点的特点,讨论了远程防空导弹作战使命及主要技术途径的实现方案,即双脉冲固体火箭发动机和双高抛弹道结合的优化弹道。对当前中远程防空导弹中使用的弹道实现技术与所给出的方案弹道进行了仿真对比,结果验证了该方案在降低导弹发射质量和提高导弹性能方面的先进性。 展开更多
关键词 弹道设计 远程防空导弹 双脉冲固体火箭发动机 双高抛弹道
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助推滑翔导弹对地攻击快速下压弹道设计 被引量:4
12
作者 乔浩 李新国 郑玺 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期7-11,共5页
为了研究助推滑翔导弹针对地面固定目标的快速打击方法,通过受力分析,提出一种新的弹道下压段俯冲弹道模型。采用翻身下压的飞行方式,使导弹主升力面朝下,弹道下压过程中以正攻角下压为主,延后并缩短了负攻角的使用时间,获得了更快的弹... 为了研究助推滑翔导弹针对地面固定目标的快速打击方法,通过受力分析,提出一种新的弹道下压段俯冲弹道模型。采用翻身下压的飞行方式,使导弹主升力面朝下,弹道下压过程中以正攻角下压为主,延后并缩短了负攻角的使用时间,获得了更快的弹道下压速率。以美国CAV-H为研究对象,利用高斯伪谱法进行弹道仿真计算,并与传统弹道下压方式进行对比。结果表明,与传统弹道下压方式相比,翻身下压具有更高的弹道下压效率及在高速飞行的高热流区保持正攻角飞行的特点。对于采用腹部防热设计的助推滑翔导弹,在实现弹道快速下压的前提下,有效杜绝了热流向背部蔓延,提高了俯冲攻击过程中导弹的安全性。 展开更多
关键词 助推滑翔导弹 弹道设计 高斯伪谱法 俯冲攻击
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火炮修理后水弹试验内弹道设计方法研究 被引量:6
13
作者 傅建平 张泽峰 +1 位作者 余家武 李雷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2381-2385,共5页
火炮修理后广泛采用水弹试验,以动态方式确定火炮的技术状态和检验火炮修理质量。新型火炮缺乏水弹试验内弹道设计方法,难以确定水弹试验装水质量等内弹道关键参数,制约部队开展水弹试验。基于修后火炮水弹试验原理与工程实践,建立火炮... 火炮修理后广泛采用水弹试验,以动态方式确定火炮的技术状态和检验火炮修理质量。新型火炮缺乏水弹试验内弹道设计方法,难以确定水弹试验装水质量等内弹道关键参数,制约部队开展水弹试验。基于修后火炮水弹试验原理与工程实践,建立火炮水弹试验内弹道学模型;提出了基于水弹试验与实弹射击时作用于火炮的炮膛合力全冲量相等原理的火炮水弹试验内弹道设计方法,为新型火炮修后水弹试验提供理论指导,也为火炮其他考核目的水弹试验提供参考。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 火炮 水弹试验 弹道设计 炮膛合力 冲量
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弹道导弹弹道设计的一种快速迭代方法 被引量:7
14
作者 王明海 李邦杰 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2007年第2期75-77,共3页
提供了弹道导弹弹道设计的一种快速迭代方法和模型。这种方法与惯用迭代方法相比,其优点是将落地点射程偏差和方位角偏差的二元迭代分解成两个一元迭代,这样不仅可大大提高弹道迭代的收敛速度,而且可以满足任何需求的迭代精度指标。大... 提供了弹道导弹弹道设计的一种快速迭代方法和模型。这种方法与惯用迭代方法相比,其优点是将落地点射程偏差和方位角偏差的二元迭代分解成两个一元迭代,这样不仅可大大提高弹道迭代的收敛速度,而且可以满足任何需求的迭代精度指标。大量仿真结果验证了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 弹道导弹 弹道设计 迭代
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弹道设计中定位定向坐标对精度影响研究 被引量:2
15
作者 王明海 康建斌 赵久奋 《飞行力学》 CSCD 北大核心 1998年第1期26-30,共5页
提出了地地导弹弹道设计中定位坐标和定向坐标的选择原则以及与导弹实际发射过程中制导系统定位定向的匹配关系,在此基础上导出了弹道设计中定位定向坐标应用的数学模型。同时还分析了目前选用的定位定向坐标存在的问题及对命中精度影... 提出了地地导弹弹道设计中定位坐标和定向坐标的选择原则以及与导弹实际发射过程中制导系统定位定向的匹配关系,在此基础上导出了弹道设计中定位定向坐标应用的数学模型。同时还分析了目前选用的定位定向坐标存在的问题及对命中精度影响的原理,并针对不同射程进行了数值计算,给出了定位定向坐标选择不当对命中精度影响的量级。 展开更多
关键词 弹道设计 定位坐标 定向 命中精度 地地导弹
全文增补中
鱼雷扩展螺旋机动搜索弹道设计 被引量:8
16
作者 于雪泳 黄文斌 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第10期142-145,共4页
当不能准确掌握目标运动信息时,对鱼雷发射平台而言,目标位置散布于一定的区域之内。要提高鱼雷搜索捕捉目标的概率,可利用鱼雷航程远的特性,设计一种扩展螺旋机动搜索弹道,使鱼雷搜索范围尽可能地覆盖目标散布区域。基于这种设想,提出... 当不能准确掌握目标运动信息时,对鱼雷发射平台而言,目标位置散布于一定的区域之内。要提高鱼雷搜索捕捉目标的概率,可利用鱼雷航程远的特性,设计一种扩展螺旋机动搜索弹道,使鱼雷搜索范围尽可能地覆盖目标散布区域。基于这种设想,提出描述鱼雷扩展螺旋机动搜索弹道的参数和确定方法,并对这种弹道进行仿真和分析,得出其适用条件和不足之处。 展开更多
关键词 鱼雷 目标散布 机动搜索 弹道设计
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水下航行器反舰尾流自导弹道设计与仿真 被引量:4
17
作者 苏颖 康凤举 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第11期1541-1543,1547,共4页
首次建立了水面目标舰机动条件下的尾流仿真模型,研究了水下航行器对目标尾流碰撞检测的仿真原理,给出了尾流自导逻辑弹道仿真方法,从而完成了水下航行器反舰尾流自导弹道软件系统的研制。仿真应用结果表明,本项研究对于目标几何建模和... 首次建立了水面目标舰机动条件下的尾流仿真模型,研究了水下航行器对目标尾流碰撞检测的仿真原理,给出了尾流自导逻辑弹道仿真方法,从而完成了水下航行器反舰尾流自导弹道软件系统的研制。仿真应用结果表明,本项研究对于目标几何建模和尾流自导仿真方法研究具有实际应用价值。 展开更多
关键词 水下航行器 尾流自导 弹道设计 仿真 机动目标 逻辑弹道 碰撞检测 数学几何模型 舰艇
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基于线性引力场的运载火箭弹道设计研究 被引量:1
18
作者 胡冬生 童科伟 +2 位作者 张烽 刘丙利 李烁 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期9-16,共8页
为了解决运载火箭末级小推重比情况下最优弹道设计的问题,达到火箭入轨速度损失更小、消耗推进剂更少的目的,采用更加准确的线性引力场模型,通过简化偏航程序角和协态变量,将真空飞行段最优推力方向转换为含有5个约束条件的两点边值问... 为了解决运载火箭末级小推重比情况下最优弹道设计的问题,达到火箭入轨速度损失更小、消耗推进剂更少的目的,采用更加准确的线性引力场模型,通过简化偏航程序角和协态变量,将真空飞行段最优推力方向转换为含有5个约束条件的两点边值问题进行求解,进而通过积分运动方程得出最优弹道。此外,结合运载火箭飞行的特点对迭代初值进行了研究,提出了协态变量和火箭飞行时间初值的设置方法,并归纳出基于线性引力场的运载火箭全程飞行弹道设计思路和设计流程。仿真结果表明:在正常推重比情况下该方法与传统方法的设计结果吻合,俯仰程序角基本呈线性变化;在给定的小推重比情况下,该方法速度损失更小,相比传统设计方法和迭代制导仿真可分别节省推进剂2.9%和2.1%,同时俯仰程序角已不能按线性化规律来设计。该设计方法具有较好的收敛性能和优化效果,对小推重比情况下的弹道设计具有良好的适应能力,可应用于运载火箭上升段全程弹道设计,也可为运载器在线轨迹规划等提供新思路。 展开更多
关键词 弹道设计 线性引力场 极小值原理 小推重比
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鱼雷螺旋环套机动搜索弹道设计 被引量:2
19
作者 于雪泳 李祥珂 李长军 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第11期170-173,共4页
当潜艇使用鱼雷攻击远距离目标时,通常情况下,解算的目标运动要素有较大误差,对潜艇而言,目标位置散布于一定的区域之内,就无法将目标作为瞄准点来计算鱼雷射击参数。要提高鱼雷搜索捕获目标的概率,可利用鱼雷航程远、速度高的优势,设... 当潜艇使用鱼雷攻击远距离目标时,通常情况下,解算的目标运动要素有较大误差,对潜艇而言,目标位置散布于一定的区域之内,就无法将目标作为瞄准点来计算鱼雷射击参数。要提高鱼雷搜索捕获目标的概率,可利用鱼雷航程远、速度高的优势,设计了一种螺旋环套弹道,鱼雷沿目标运动方向做螺旋环套搜索,使鱼雷搜索范围尽可能覆盖目标散布区域。基于这种设想,提出了描述鱼雷螺旋环套机动搜索弹道的参数和确定方法,并对这种弹道进行仿真和分析,得出其适用条件和不足之处。 展开更多
关键词 鱼雷 目标散布 机动搜索 弹道设计
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弹道导弹再入机动弹道设计研究 被引量:3
20
作者 王芳 刘新学 《计算机仿真》 CSCD 2008年第6期59-61,95,共4页
具有再入机动能力是现今导弹发展的主要方向,而研究机动变轨对提高导弹作战能力的作用效果,首先要在设计研究再入机动弹道的基础上开展。在建立空间再入机动弹道数学模型的基础上,从保证末速最大的要求出发,利用最优控制原理和数值分析... 具有再入机动能力是现今导弹发展的主要方向,而研究机动变轨对提高导弹作战能力的作用效果,首先要在设计研究再入机动弹道的基础上开展。在建立空间再入机动弹道数学模型的基础上,从保证末速最大的要求出发,利用最优控制原理和数值分析进行了最佳再入机动弹道设计,并基于VisualC++编程软件进行仿真计算。结果表明,设计方法可行,验证了模型的正确性和所作近似的合理性。通过图例可以看出机动弹道可大大提高导弹的突防能力和生存能力,具有攻击复杂地形目标的能力。 展开更多
关键词 再入机动 弹道模型 弹道设计 仿真
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