高初速動(dòng)能武器未來(lái)空域窗攔阻射擊模式研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在近現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，常規(guī)火炮對(duì)具有高速高機(jī)動(dòng)性能的現(xiàn)代飛行器射擊時(shí)，不管是射擊精度還是毀傷效能上都存在著明顯的不足。高初速動(dòng)能武器（以電磁軌道炮為例）相比于常規(guī)火炮有著高初速，高精度，高毀傷效能的特點(diǎn)，是未來(lái)近程防空反導(dǎo)武器的重要發(fā)展方向之一。但是目前電磁炮仍處于研發(fā)初期階段，不能通過(guò)實(shí)彈射擊測(cè)算其對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的毀傷效能。針對(duì)上述問(wèn)題，本論文在實(shí)際工程需求背景的牽引下，從理論和仿真的角度，研究了電磁炮對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的未來(lái)空域窗

2、攔阻射擊模式的方法及其可行性，以期為實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供技術(shù)參考。
　　本論文所做的工作與成果如下:
　　(1)基于常規(guī)火控彈道原理，結(jié)合電磁炮的主要特征，建立了電磁炮外彈道微分方程組模型，并仿真分析了不同因素對(duì)電磁炮外彈道特性的影響。
　　(2)基于標(biāo)準(zhǔn)IMM(Interacting Multiple Model)算法原理與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型理論，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)IMM算法對(duì)高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤性能不足的問(wèn)題，提出了基于自適應(yīng)高斯模型的

3、時(shí)變馬爾科夫轉(zhuǎn)移概率矩陣IMM算法。首先，采用自適應(yīng)高斯模型改進(jìn)了IMM算法的模型集;其次，利用系統(tǒng)當(dāng)前量測(cè)信息中包含的當(dāng)前模式信息，實(shí)現(xiàn)了馬爾科夫轉(zhuǎn)移概率自適應(yīng)設(shè)置。仿真計(jì)算驗(yàn)證了改進(jìn)算法對(duì)于機(jī)動(dòng)目標(biāo)具有良好跟蹤性能。
　　(3)基于傳統(tǒng)未來(lái)空域窗的數(shù)學(xué)描述理論，結(jié)合目標(biāo)狀態(tài)參數(shù)估計(jì)值以及目標(biāo)空中期望毀傷區(qū)域，提出了一種自適應(yīng)未來(lái)空域窗射擊模型。首先，根據(jù)目標(biāo)預(yù)測(cè)未來(lái)點(diǎn)坐標(biāo)與濾波協(xié)方差矩陣，在給定置信度下確定未來(lái)空域窗中心點(diǎn)坐標(biāo)

4、與半徑;其次，基于電磁炮高毀傷效能的特點(diǎn)，優(yōu)化了彈丸散布中心配置準(zhǔn)則。仿真結(jié)果表明，自適應(yīng)未來(lái)空域窗射擊模型不僅有效解決了傳統(tǒng)未來(lái)空域窗散布中心設(shè)置方法存在彈丸密度過(guò)飽和的問(wèn)題，而且擴(kuò)展了空域窗的攔阻射擊毀傷面積。
　　(4)基于自適應(yīng)未來(lái)空域窗射擊流程與射擊誤差分析理論，建立了毀殲概率計(jì)算模型，并采用蒙特卡羅方法仿真計(jì)算武器系統(tǒng)對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的毀殲概率。毀殲概率計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了電磁炮在自適應(yīng)未來(lái)空域窗攔阻射擊模式下對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)射擊的可行