拓展高原环境的航空炸弹弹道快速解算方法

作     者：张百川 毕文豪 张安 李铭浩 ZHANG Baichuan;BI Wenhao;ZHANG An;LI Minghao

作者机构：西北工业大学航空学院陕西西安710072 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2024年第46卷第6期

页      面：2073-2081页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(62073267,61903305) 中央高校基本科研业务费专项资金(HXGJXM202214)资助课题 

主　　题：航空无控炸弹 弹道解算 外弹道方程 数值计算 

摘      要：为快速、精确地求解高原环境下的航空炸弹弹道,在经典弹道模型的基础上,面向高原环境提出一种基于改进Runge-Kutta的航空无控炸弹弹道解算(improved Runge-Kutta based uncontrolled bombs trajectory calculation,IRK-UBTC)方法。首先,针对炸弹下落过程中时刻变化的环境参数,提出了基于起飞点的空气比重函数估算方法。然后,引入战斗机所处环境的温度、湿度、纬度、科尔奥利力等信息对经典炸弹质心运动微分方程组进行重构。最后,在三阶Runge-Kutta算法的基础上,提出了带误差控制机制的微分方程组实时解算方法。实验结果表明,该方法在1.4 GHz主频的嵌入式计算机中的解算周期小于5 ms,且最大射程误差小于0.2%,能够被有效应用于高原地区航弹弹道的实时解算。