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弹道导弹全程扰动引力快速赋值方法

弹道学报 2011年第3期23卷 18-23页

作者：谢愈郑伟汤国建国防科学技术大学航天与材料工程学院长沙410073

为实现弹道导弹制导计算中的扰动引力快速赋值,提出了一种基于标准弹道的"漏斗形"有限单元构建方法,将标准弹道附近区域进行剖分,根据单元所确定的节点位置及节点扰动引力值内插快速计算"漏斗"内实际弹道扰动引力.分析了该方法对不同射... 详细信息

为实现弹道导弹制导计算中的扰动引力快速赋值,提出了一种基于标准弹道的"漏斗形"有限单元构建方法,将标准弹道附近区域进行剖分,根据单元所确定的节点位置及节点扰动引力值内插快速计算"漏斗"内实际弹道扰动引力.分析了该方法对不同射程、射向及发射位置情况下全程弹道扰动引力赋值的适应性,提出了有限单元剖分准则.仿真结果表明,对射程为12 000km的弹道,仅需存储696个数据即可保证全程扰动引力赋值误差对应落点偏差小于10m.在一般配置的微机上,主动段和被动段单点扰动引力赋值时间分别为2.66μs和19.5μs.该方法满足弹上扰动引力快速赋值的速度、精度和弹载计算机存储量要求.

关键词：弹道导弹扰动引力有限元法快速赋值

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超高阶地球重力场参数快速赋值与实现

测绘科学 2014年第12期39卷 20-23,19页

作者：李伟刘站科蒋涛兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 中国测绘科学研究院北京100830 国家测绘地理信息局第一大地测量队西安710054

随着地球重力场模型逐渐向超高阶次发展,如何利用超高阶重力场模型快速、精确地计算地球重力场参数成为重要问题。文章给出了利用位系数计算地球外部空间任意点位处重力场参数的数学模型和详细算法,采用比例因子法实现2190阶次缔合勒让... 详细信息

随着地球重力场模型逐渐向超高阶次发展,如何利用超高阶重力场模型快速、精确地计算地球重力场参数成为重要问题。文章给出了利用位系数计算地球外部空间任意点位处重力场参数的数学模型和详细算法,采用比例因子法实现2190阶次缔合勒让德函数的稳定递推计算;并基于VS2008平台开发了重力场参数快速赋值软件。最后利用EGM2008重力场模型和实测GPS水准数据验证了算法、软件的可靠性与效率。

关键词：重力场超高阶勒让德函数快速赋值

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弹道导弹制导计算中扰动引力的快速赋值

飞行力学 2007年第3期25卷 42-44,48页

作者：郑伟钱山汤国建国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

主动段扰动引力是引起弹道导弹制导方法误差的主要因素。因此,要提高导弹的制导精度,就必须能够在弹上实时计算扰动引力。但现有方法在计算快速性和存储量之间无法得到有效协调。为此,把广义延拓逼近思想引入有限元逼近方法中,将插值单... 详细信息

主动段扰动引力是引起弹道导弹制导方法误差的主要因素。因此,要提高导弹的制导精度,就必须能够在弹上实时计算扰动引力。但现有方法在计算快速性和存储量之间无法得到有效协调。为此,把广义延拓逼近思想引入有限元逼近方法中,将插值单元周围节点的信息也包含到单元内一点扰动引力的计算当中,建立了一种新的数学模型。对所选发射空域,在发射坐标系中进行了直角坐标划分。计算结果表明,这种方法能够更加精确地逼近弹道导弹主动段的扰动引力,在600 km×250 km×6 km的主动段飞行区域内,只需要保存60个节点数据,就能使由逼近误差导致的落点偏差小于10 m,是一般有限元逼近方法精度的4倍以上。

关键词：扰动引力快速赋值延拓逼近弹道导弹制导

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沿飞行弹道的扰动引力逼近方法

兵工学报 2018年第12期39卷 2363-2370页

作者：周欢丁智坚郑伟中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000 国防科技大学航天科学与工程学院湖南长沙410073

为实现导弹飞行过程中的扰动引力补偿,提出了一种基于网函数逼近理论的扰动引力模型构建和快速赋值方法。推导了该方法的赋值误差,分析了影响赋值精度的主要因素,计算了该方法应用于不同射程、不同射向及不同区域弹道中的扰动引力重构... 详细信息

为实现导弹飞行过程中的扰动引力补偿,提出了一种基于网函数逼近理论的扰动引力模型构建和快速赋值方法。推导了该方法的赋值误差,分析了影响赋值精度的主要因素,计算了该方法应用于不同射程、不同射向及不同区域弹道中的扰动引力重构结果以及由赋值误差产生的落点偏差。结果表明,对于射程为12 000 km的弹道,当存储量约为1 000个数据时,即可将赋值误差及其引起的落点偏差控制在10-2mgal量级和8 m以内,全程弹道生成时间远小于其他方法。该方法能够实现沿任意飞行弹道的扰动引力快速赋值,其赋值精度、计算速度和存储量均满足弹道计算要求。

关键词：弹道导弹扰动引力快速赋值网函数落点偏差

弹道导弹上升段扰动引力影响分析及补偿方法研究

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弹道导弹上升段扰动引力影响分析及补偿方法研究

作者：朱晨昊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

扰动引力是影响弹道导弹关机点精度及落点精度的重要因素，而上升段的扰动引力对关机点偏差的影响更为显著。扰动引力对弹道的影响已经成为制导误差中的重要部分，这一项引起的落点误差可达千米量级。本论文以提高弹道导弹关机点精度为... 详细信息

扰动引力是影响弹道导弹关机点精度及落点精度的重要因素，而上升段的扰动引力对关机点偏差的影响更为显著。扰动引力对弹道的影响已经成为制导误差中的重要部分，这一项引起的落点误差可达千米量级。本论文以提高弹道导弹关机点精度为背景，针对远程弹道导弹多数应用惯性制导系统这一特点，进行了扰动引力对上升段的影响分析，并开展了扰动引力快速赋值和补偿方法研究。本文针对扰动引力对上升段的影响，在第二章推导了导弹导弹上升段运动模型，给出了分析弹道导弹运动常用的坐标系和它们之间的欧拉角关系，并用矢量描述的导弹质心运动学方程，较精确的描述了导弹上升段运动规律;在第三章首先通过设计程序俯仰角得到了一条射程为8000km的弹道导弹上升段轨迹及其关机点参数，然后详细介绍了迭代制导的基本原理，并结合最优控制问题的提出，推导了其控制表达式，给出了该最优控制问题的解的推导过程，最后给出了其迭代制导的计算方法及和计算流程;在第四章提出了扰动引力对弹道影响的三个方面及进行扰动引力补偿来提高导弹命中精度的必要性，然后提出了对于要应用到的引力模型需要精确表征扰动引力中高频分量引起的引力势变化的要求。通过引入状态空间摄动法，推导了上升段运动的摄动方程，并给出了求解其状态转移矩阵解析解的方法。分别利用弹道积分求差和状态空间摄动方程两种方法求解关机点状态偏差，比较其计算精度，从仿真结果可知状态空间摄动方法计算效率很高，可减少计算所用时间。最后对扰动引力对上升段轨迹的影响特性进行了分析，总结了扰动引力随地形、高度变化的规律;在第五章提出了现有的精确计算扰动引力的方法存在计算量大，难以实现等不足的基础上，提出了对研究扰动引力快速赋值的方法重要性。总结了目前常用于进行扰动引力快速赋值的方法的优缺点，并综合以上考虑提出了有限单元插值逼近的方法。详细介绍了该方法的基本思想与单元的划分和构建的方法，并给出了有限单元插值逼近方法的具体计算步骤。通过仿真分析，证明了该方法有较高的逼近精度、较少的数据存储量和较快的计算速度，有效地提高了制导的效率，有效地控制了关机点误差，是一种有效可行的方法。

关键词：上升段扰动引力关机点精度快速赋值有限单元插值