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多分区多通道弹载数据记录仪设计
1
作者 张浩洋 耿生群 +1 位作者 赵河明 王登辉 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期220-227,共8页
为适应制导弹药在地面试验及飞行试验等多种试验环境下多次实验,分区存储,多通道数据记录需求;提出多分区多通道记录仪设计。该记录仪以NAND FLASH作为存储器,通过设计存储器记录状态检测算法,使数据录入记录仪时可依照当前记录状态及... 为适应制导弹药在地面试验及飞行试验等多种试验环境下多次实验,分区存储,多通道数据记录需求;提出多分区多通道记录仪设计。该记录仪以NAND FLASH作为存储器,通过设计存储器记录状态检测算法,使数据录入记录仪时可依照当前记录状态及较于上次擦除后的记录次数,实现在对应存储区域下的分区数据存储;以基于ARM架构Cortex-M7内核的微控制器作为主控,通过利用双口缓存实现数据由缓存转写入的功能,并配合合理的中断操作实现多通道模量、数字量采集。在提升了弹载数据记录仪存储器的存储空间利用率的同时,提升了记录仪在多种弹载试验环境下的试验测试效率。地面试验及飞行试验验证与分析结果表明,该记录仪可按需实现对8通道模拟量、5通道数字量信号的分区可靠记录,可为其他弹载记录环境的记录仪设计提供思路。 展开更多
关键词 记录仪 数据采集与存储 多分区 多通道 引信
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不确定危险区规避神经网络多段式弹道规划方法
2
作者 谢蕃葳 王旭刚 顾镇镇 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3515-3523,共9页
基于最优控制的弹道规划方法可以最大程度地发挥出超远程滑翔制导炮弹的飞行能力,然而在面对不确定的战场环境时,这种数值方法耗时、不易收敛的缺点导致其难以在线应用。针对这一问题,提出一种深度神经网络弹道规划方法,利用深度神经网... 基于最优控制的弹道规划方法可以最大程度地发挥出超远程滑翔制导炮弹的飞行能力,然而在面对不确定的战场环境时,这种数值方法耗时、不易收敛的缺点导致其难以在线应用。针对这一问题,提出一种深度神经网络弹道规划方法,利用深度神经网络的非线性映射能力近似伪谱法计算模型以减少弹载计算机的运算负荷。根据弹体和环境的多种随机状态,在3维空间内以多阶段高斯伪谱法(MGPM)基于连续性条件将准接触点连接起来,形成满足路径约束的射程最优弹道样本数据库;以最优弹道数据样本库为基础,深度神经网络离线学习弹体在不同状态下的最优动作,以此映射出最优弹道规划计算模型。仿真结果表明:所提方法可以在随机状态下快速生成近似最优轨迹,具有良好的实时性和鲁棒性,可适用于解决在线弹道规划问题。 展开更多
关键词 深度神经网络 超远程滑翔制导炮弹 在线弹道规划 多阶段高斯伪谱法 危险区规避
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一种快时变气动下双旋飞行器非线性动态逆解耦控制方法
3
作者 李亚峰 唐文桃 +3 位作者 纪毅 范军芳 王伟 张思幸 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第6期622-630,共9页
分析双旋飞行器参数快时变性与不确定性特征,并提出一种基于时间尺度分离架构的非线性动态逆解耦控制方法。首先,构建了双旋飞行器七自由度多刚体耦合动力学模型,将气动参数不确定性视为归一化扰动,继而将动力学模型分解为滚转通道和俯... 分析双旋飞行器参数快时变性与不确定性特征,并提出一种基于时间尺度分离架构的非线性动态逆解耦控制方法。首先,构建了双旋飞行器七自由度多刚体耦合动力学模型,将气动参数不确定性视为归一化扰动,继而将动力学模型分解为滚转通道和俯仰/偏航通道动力学子系统。采用时间尺度分离方法,进一步将俯仰和偏航通道解耦为包含快速和慢速动力学特性的级联子系统。设计了能够精确估计姿态角变化并补偿扰动的扩张状态观测器;引入积分滑模面以增强系统对扰动和模型不确定性的鲁棒性;并据此分别设计非线性动态逆控制器。仿真结果表明,所提控制方法在频率1000 Hz、幅值拉偏±30%气动参数摄动的情况下,能够实现俯仰和偏航过载的平均跟踪误差不大于2%,展现出良好的控制性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 双旋飞行器 时间尺度分离 非线性动态逆 解耦控制
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末制导炮弹的研制现状及发展趋势 被引量：29
4
作者 舒金龙 陈良瑜 朱振福 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期443-446,共4页
自20世纪末期以来,高新技术大量运用于火炮尤其是弹药的设计和研制中。为了大幅度地提高火炮射击精度,出现了一种将制导技术运用于传统弹药而产生的末制导炮弹。描述了末制导炮弹的制导方式和关键技术,对外军几种典型的末制导炮弹的技... 自20世纪末期以来,高新技术大量运用于火炮尤其是弹药的设计和研制中。为了大幅度地提高火炮射击精度,出现了一种将制导技术运用于传统弹药而产生的末制导炮弹。描述了末制导炮弹的制导方式和关键技术,对外军几种典型的末制导炮弹的技术性能进行了简介,总结了末制导炮弹的研制现状及发展趋势。 展开更多
关键词 末制导炮弹 增程炮弹 成像制导 发展趋势 全主动式寻的制导 半主动式寻的制导 被动式寻的制导
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制导炮弹转速测量技术研究进展与展望 被引量：18
5
作者 尚剑宇 邓志红 +1 位作者 付梦印 汪顺亭 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1620-1629,共10页
制导炮弹是由常规火炮发射,在飞行过程中进行搜索、导引和控制,能够对目标实施精确点打击的制导武器.制导炮弹转速的精确测量是实现精确制导和控制的基础.对制导炮弹转速测量技术进行了综述,首先,论述了制导炮弹的发展现状,接着分析了... 制导炮弹是由常规火炮发射,在飞行过程中进行搜索、导引和控制,能够对目标实施精确点打击的制导武器.制导炮弹转速的精确测量是实现精确制导和控制的基础.对制导炮弹转速测量技术进行了综述,首先,论述了制导炮弹的发展现状,接着分析了制导炮弹转速测量的必要性,并且阐述了制导炮弹转速测量的特点;然后,对现有旋转弹转速测量的方法和手段加以总结,并指出了适用于制导炮弹的转速测量及信息处理方法,包括利用磁阻传感器和高动态振动陀螺测量制导炮弹转速的原理以及关键技术;最后,指出了制导炮弹转速测量技术今后的研究方向和研究重点. 展开更多
关键词 制导炮弹 高动态 转速测量 磁阻传感器 高动态振动陀螺
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电动舵机离散滑模变结构控制器研究 被引量：11
6
作者 李岩 王中原 +1 位作者 易文俊 魏欣 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期96-99,共4页
为了提高弹用电动舵机的鲁棒性,采用了铰链力矩的舵机数学模型,从工程应用角度对模型中传递函数系数进行了适当修正,研究了一种基于离散滑模变结构控制器的弹用电动舵机控制方法,分析了离散滑模设计中的三个参数c,,εq的影响。经仿真验... 为了提高弹用电动舵机的鲁棒性,采用了铰链力矩的舵机数学模型,从工程应用角度对模型中传递函数系数进行了适当修正,研究了一种基于离散滑模变结构控制器的弹用电动舵机控制方法,分析了离散滑模设计中的三个参数c,,εq的影响。经仿真验证,所设计的控制器不仅有较好的动态性能,而且所引起的0.3 V的抖动更利于克服舵机的死区电压。 展开更多
关键词 电动舵机 离散滑模 变结构控制 死区电压 仿真
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制导火箭弹GPS/INS全组合导航系统仿真研究 被引量：20
7
作者 丁传炳 王良明 常思江 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1179-1183,共5页
为了提高惯性导航系统(INS)对制导火箭弹飞行信息的测量精度,通过建立包括GPS误差模型在内的17维状态变量的系统动态方程,对增加不同的外部观测信息量对惯导系统的误差修正能力进行了分析,应用卡尔曼滤波方法,并对采用GPS姿态测量信息... 为了提高惯性导航系统(INS)对制导火箭弹飞行信息的测量精度,通过建立包括GPS误差模型在内的17维状态变量的系统动态方程,对增加不同的外部观测信息量对惯导系统的误差修正能力进行了分析,应用卡尔曼滤波方法,并对采用GPS姿态测量信息对惯性导航系统的误差修正能力及滤波器初始估计误差较大的原因进行了模拟仿真。仿真结果表明,由于GPS姿态测量信息的引入,为惯导系统增加了误差的直接观测量,从而使得制导火箭弹的位置、速度和航向误差大大降低。研究结果对改善低成本惯性导航系统对制导火箭弹的导航性能具有一定的现实意义。 展开更多
关键词 火箭弹 姿态组合 惯导系统误差修正 卡尔曼滤波器 模拟仿真
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摄动落点预测法的快速建模与基于精度最优的分段预测控制法 被引量：11
8
作者 王钰 于纪言 王晓鸣 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期867-876,共10页
快速的高精度落点预测是实现高旋弹丸弹道预测修正或制导的关键,基于基准弹道的摄动(PP)预测法能够较好地平衡计算精度与效率。为解决PP预测法难以快速适应环境与目标的问题,结合摄动理论与分步逼近法实现初始发射条件及基准弹道的快速... 快速的高精度落点预测是实现高旋弹丸弹道预测修正或制导的关键,基于基准弹道的摄动(PP)预测法能够较好地平衡计算精度与效率。为解决PP预测法难以快速适应环境与目标的问题,结合摄动理论与分步逼近法实现初始发射条件及基准弹道的快速确定,并根据理论简化推导出摄动模型参数计算方法。通过弹道仿真与无控试验验证其可行性,结果表明:该方法可快速完成发射参量计算与摄动预测建模;与修正质点弹道(MPT)预测法相比,弹道前段PP预测法预测精度较优,弹道后段略差。综合PP预测法与MPT预测法计算速度与精度特点,提出结合PP与MPT的分段预测法,经蒙特卡洛仿真,分段预测法的修正效果相较于单一的PP或MPT预测法更优。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 制导炮弹 快速落点预测建模 摄动理论 基准弹道生成 分段预测法
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卡尔曼滤波在GPS制导火箭弹中的应用 被引量：6
9
作者 丁传炳 王良明 +2 位作者 常思江 郝婷 杨荣军 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期157-160,共4页
针对直接采用全球定位系统(GPS)测量弹道误差较大的问题,该文提出应用扩展卡尔曼滤波方法进行弹道测量。采用火箭弹弹道模型和GPS误差模型,建立卡尔曼滤波系统状态模型和以伪距为观测量的系统测量模型,推导并分析了相应的滤波公式,并对... 针对直接采用全球定位系统(GPS)测量弹道误差较大的问题,该文提出应用扩展卡尔曼滤波方法进行弹道测量。采用火箭弹弹道模型和GPS误差模型,建立卡尔曼滤波系统状态模型和以伪距为观测量的系统测量模型,推导并分析了相应的滤波公式,并对GPS动态定位的数据进行滤波。理论分析和仿真结果表明,GPS测量的位置误差和速度误差具有随机性,且误差幅度较大,采用卡尔曼滤波算法后,弹道的位置估计误差和速度估计误差分别降低到观测误差的1/3和1/4左右,而且滤波收敛速度快。 展开更多
关键词 火箭弹 卡尔曼滤波 全球定位系统 动态定位
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GPS/INS组合导航在制导火箭弹中的应用 被引量：10
10
作者 丁传炳 王良明 常思江 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第11期138-141,共4页
为实时、精确获得火箭弹飞行过程中的状态参数,针对火箭弹的导航环境,研究了GPS/INS组合导航系统在制导火箭弹中的应用,建立了组合系统的动态方程及位置、速度组合误差模型,采用卡尔曼滤波器对该组合系统进行最优估计并进行了仿真分析... 为实时、精确获得火箭弹飞行过程中的状态参数,针对火箭弹的导航环境,研究了GPS/INS组合导航系统在制导火箭弹中的应用,建立了组合系统的动态方程及位置、速度组合误差模型,采用卡尔曼滤波器对该组合系统进行最优估计并进行了仿真分析。仿真结果表明,组合导航系统能为火箭弹制导提供高精度的位置姿态信息,进而为控制系统提供较精确的测量信息,从而大大提高了火箭弹的射击精度。考虑到导航系统成本较低、工作可靠,算法可以实时实现,因此研究结果具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 制导火箭弹 GPS INS 卡尔曼滤波 组合导航
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末制导炮弹发动机点火时间的确定 被引量：7
11
作者 高庆丰 刘莉 +1 位作者 陈罗婧 崔生旺 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期88-92,共5页
确定了末制导炮弹发动机点火时间的范围,分析了发动机点火时间和射角对无控弹道射程的影响,同时分析了发动机点火时间对惯性制导启控点散布的影响.结果表明,在发动机点火时间范围内,点火时间对无控弹道射程和惯性制导启控点散布影响不大.
关键词 末制导炮弹 发动机点火时间 射程 散布
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基于磁强计测量的滚转弹药姿态估计 被引量：5
12
作者 杨荣军 王良明 +1 位作者 修观 丁传炳 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2011年第5期108-112,共5页
为了实时获得滚转弹药的飞行姿态信息,提出了一种速率陀螺与磁强计组合的姿态测量方案。该方案采用磁强计获得大地磁场强度在弹体三轴的投影及其变化率,结合刚体转动运动模型,利用最优估计技术获得了滚转弹药姿态信息。与单点测量方法相... 为了实时获得滚转弹药的飞行姿态信息,提出了一种速率陀螺与磁强计组合的姿态测量方案。该方案采用磁强计获得大地磁场强度在弹体三轴的投影及其变化率,结合刚体转动运动模型,利用最优估计技术获得了滚转弹药姿态信息。与单点测量方法相比,最优估计方法综合了测量信息序列,不会出现反三角函数双值失控现象,并可获得更高精度。仿真表明:陀螺无漂移时,俯仰角、偏航角的解算精度小于0.1°;采用低成本陀螺含漂移时,姿态角的解算精度小于0.4°。 展开更多
关键词 滚转弹药 姿态估计 地磁传感器 信号处理 卡尔曼滤波器
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基于基准角和补偿角的常规弹药滚转角磁探测算法研究 被引量：30
13
作者 高峰 张合 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期11-15,共5页
常规弹药发射过程中的高过载和飞行过程中的高速旋转使得陀螺仪等传统的姿态角测量系统无法正常工作,以地球磁场为测量基准,通过相关算法实时辨识弹丸的姿态角,具有一系列的优点。将弹丸的滚转角分解为基准角和补偿角,给出了处于射击平... 常规弹药发射过程中的高过载和飞行过程中的高速旋转使得陀螺仪等传统的姿态角测量系统无法正常工作,以地球磁场为测量基准,通过相关算法实时辨识弹丸的姿态角,具有一系列的优点。将弹丸的滚转角分解为基准角和补偿角,给出了处于射击平面内的弹丸滚转角解算方法并进行了误差分析,针对弹丸的摆动及地磁信号测量误差进行了仿真。仿真结果表明,该解算方法具有较高的精度,基本能够满足常规弹药简易制导滚对转角探测的需要。 展开更多
关键词 常规弹药 简易制导 弹道修正 地磁探测 滚转角辨识
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鸭舵控制的防空制导炮弹重力补偿分析 被引量：6
14
作者 李岩 王中原 +1 位作者 易文俊 陈洋 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期32-35,40,共5页
为提高防空制导炮弹的制导精度,针对一对舵翼鸭式布局的有控防空炮弹,分析了一对鸭翼周期平均控制力的形成机理,建立了基于周期平均理论的6自由度防空炮弹有控弹道模型,推导了操纵力对弹丸周期平均攻角的关系方程,研究了重力补偿所需大... 为提高防空制导炮弹的制导精度,针对一对舵翼鸭式布局的有控防空炮弹,分析了一对鸭翼周期平均控制力的形成机理,建立了基于周期平均理论的6自由度防空炮弹有控弹道模型,推导了操纵力对弹丸周期平均攻角的关系方程,研究了重力补偿所需大小的计算方法.计算仿真结果表明,在防空炮弹纵向平面内,控制力经重力补偿后,由重力引起的弹道偏差得到了改善. 展开更多
关键词 防空制导炮弹 鸭舵 重力补偿 周期平均
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国外制导炮弹发展综述 被引量：18
15
作者 白毅 仲海东 +1 位作者 秦雅娟 夜乐萍 《飞航导弹》 北大核心 2013年第5期33-38,49,共7页
详细叙述了美国与俄罗斯代表性制导炮弹的发展历程、使用现状和战场应用情况,指出了当前制导炮弹发展所遇到的问题和相关技术的局限性,并简单展望了制导炮弹未来的发展途径。
关键词 制导炮弹 激光半主动制导 GPS辅助制导 铜斑蛇 神剑 红土地
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基于鸭式布局的有控弹药攻角运动仿真研究 被引量：4
16
作者 李岩 王中原 +1 位作者 易文俊 陈洋 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期242-246,共5页
为了研究鸭式布局有控弹药控制过程中攻角变化的动态过程,寻求合理的舵控方式,以一对鸭舵控制的炮弹为例,引入常用的舵控波形,建立了六自由度刚体有控弹道模型,研究了鸭舵控制对复攻角运动的影响,推导了简化的控制传递函数,用于分析各... 为了研究鸭式布局有控弹药控制过程中攻角变化的动态过程,寻求合理的舵控方式,以一对鸭舵控制的炮弹为例,引入常用的舵控波形,建立了六自由度刚体有控弹道模型,研究了鸭舵控制对复攻角运动的影响,推导了简化的控制传递函数,用于分析各弹道特征点上气动参数变化带来的影响。数值计算和MATLAB建模仿真表明,采用最大周期平均力时鸭舵的控制效率最高,但也会引起攻角的强烈震荡,不适于弹药稳定性要求较高的情形。 展开更多
关键词 鸭舵 弹道模型 攻角运动 传递函数 周期平均力
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被动式半捷联平台的动力学模型及其稳定性分析 被引量：8
17
作者 段晓敏 李杰 刘俊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1436-1442,共7页
在某些高速滚转的制导炮弹中,捷联式惯性测量系统无法同时满足测试精度与量程的要求。被动式半捷联平台可以通过隔离弹体滚转运动有效解决这一问题。通过对弹体及被动式半捷联平台进行力学分析建立了半捷联平台内筒的动力学模型,通过4... 在某些高速滚转的制导炮弹中,捷联式惯性测量系统无法同时满足测试精度与量程的要求。被动式半捷联平台可以通过隔离弹体滚转运动有效解决这一问题。通过对弹体及被动式半捷联平台进行力学分析建立了半捷联平台内筒的动力学模型,通过4阶龙格-库塔法对动力学模型进行了数值求解,得出不同弹体俯仰角下平台内筒的滚动角度和角速率值。在三轴高速转台上进行了地面半实物仿真实验,转台实验结果与数值计算结果相符。计算及实验结果表明弹体飞行俯仰角越小,平台内筒的滚动角度和角速率就越小,被动式半捷联平台就越稳定。本研究适用于常规弹药的制导化改造,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 惯性测量系统 制导炮弹 半捷联平台
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小波分析在末敏弹探测信号处理中的应用 被引量：6
18
作者 刘萌萌 郭锐 +1 位作者 刘荣忠 马晓东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期192-195,共4页
为了获得末敏弹红外/毫米波敏感器探测信号真实波形特征,提高目标识别率,针对高塔抛弹实验所获数据,结合红外/毫米波复合探测原理及信号特征,采用小波分析法,选取合适的小波函数、分解尺度以及阀值完成了去噪工作,得到了较为真实的探测... 为了获得末敏弹红外/毫米波敏感器探测信号真实波形特征,提高目标识别率,针对高塔抛弹实验所获数据,结合红外/毫米波复合探测原理及信号特征,采用小波分析法,选取合适的小波函数、分解尺度以及阀值完成了去噪工作,得到了较为真实的探测信号波形。处理结果表明小波去噪可以很好的对末敏弹复合敏感器原始探测信号进行平滑处理,去噪后的真实波形特征可以为末敏弹目标识别模板提供数据依据。 展开更多
关键词 红外毫米波复合敏感体制 小波分析 阀值去噪 高塔抛弹实验
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基于自适应滑模的制导炮弹控制系统设计 被引量：10
19
作者 杨荣军 杨桦 +1 位作者 梁旭栋 王良明 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期75-79,共5页
为增强制导炮弹大空域作战能力,将参数估计与滑模控制相结合,提出了一种适用于制导炮弹的鲁棒自适应控制器.考虑到弹体气动对称和交叉耦合特性,利用反馈线性化方法得到参数化的滑模控制律;基于李雅普诺夫稳定性理论设计了控制器参数的... 为增强制导炮弹大空域作战能力,将参数估计与滑模控制相结合,提出了一种适用于制导炮弹的鲁棒自适应控制器.考虑到弹体气动对称和交叉耦合特性,利用反馈线性化方法得到参数化的滑模控制律;基于李雅普诺夫稳定性理论设计了控制器参数的自适应规律,使得设计的控制系统具有较强的鲁棒性.仿真结果表明,自适应滑模控制器能有效解决含有较大程度气动不确定性时的制导炮弹跟踪控制问题,并且消除了常规滑模控制的抖振现象. 展开更多
关键词 制导炮弹 解耦控制 自适应滑模控制
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末制导炮弹发展趋势及其研究方向 被引量：16
20
作者 卜奎晨 刘莉 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1709-1711,共3页
针对末制导炮弹、末制导迫弹以及舰炮发射的制导炮弹,介绍了它们的发展历史及改进情况。分析了末制导炮弹的使用局限性及其优缺点,总结出末制导炮弹的发展趋势是追求精度、射程、威力、智能化以及低成本。介绍末制导炮弹飞行力学研究领... 针对末制导炮弹、末制导迫弹以及舰炮发射的制导炮弹,介绍了它们的发展历史及改进情况。分析了末制导炮弹的使用局限性及其优缺点,总结出末制导炮弹的发展趋势是追求精度、射程、威力、智能化以及低成本。介绍末制导炮弹飞行力学研究领域的一些关键技术,如抗高过载技术、空间定向技术、增程技术、导引头扫描规律与捕获域研究、制导律与交接班技术以及费效分析等。 展开更多
关键词 末制导炮弹 发展趋势 综述 关键技术
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