面向空間攻防對(duì)抗的半實(shí)物仿真技術(shù)研究.pdf

1、空間制導(dǎo)武器具有巨大的殺傷威脅，其攔截和反攔截技術(shù)被越來(lái)越多的國(guó)家所重視。但綜合考慮政治、經(jīng)濟(jì)等因素的影響，實(shí)彈打靶條件受到極大限制，因此獲得一種置信度高、使用成本低、操作方便的仿真技術(shù)便顯得尤為重要。本文對(duì)半實(shí)物仿真關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合實(shí)際需求設(shè)計(jì)了一種面向空間制導(dǎo)武器攻防對(duì)抗的多模式半實(shí)物仿真系統(tǒng)。本文的主要工作包括:
　　首先，介紹了半實(shí)物仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和空間制導(dǎo)武器常用的突防策略，針對(duì)本文所研究的某型號(hào)飛行器，將其整

2、個(gè)飛行過(guò)程分為三個(gè)階段:主動(dòng)段、自由段和再入段，分別分析每個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)和受力情況，建立飛行器的動(dòng)力學(xué)模型。以誘餌策略為例研究了常用的突防策略，建立突防效能評(píng)估方程，通過(guò)算例驗(yàn)證誘餌策略的有效性。
　　其次，重點(diǎn)研究了半實(shí)物仿真關(guān)鍵技術(shù)。本文從半實(shí)物仿真系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則入手，結(jié)合論文研究實(shí)際需求，對(duì)仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)接口、實(shí)時(shí)性能進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)了一套可行的仿真流程。接著對(duì)半實(shí)物仿真系統(tǒng)中存在的誤差進(jìn)行了研究，分析了誤差產(chǎn)生的

3、原因和對(duì)仿真系統(tǒng)性能的影響。
　　然后，開(kāi)發(fā)了半實(shí)物仿真系統(tǒng)軟件，包括模型軟件和仿真控制應(yīng)用軟件兩大模塊。對(duì)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行基于銀河仿真工作站的YHSIM語(yǔ)言建模，以主控軟件為例介紹了仿真系統(tǒng)上位機(jī)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)原則、架構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)流向，設(shè)計(jì)了基于解析xml配置文件的多模式仿真技術(shù)，利用C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了上位機(jī)軟件。
　　最后，是本文的試驗(yàn)驗(yàn)證部分。首先介紹了仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);接下來(lái)對(duì)半實(shí)物仿真系統(tǒng)的模型進(jìn)行基于

4、Simulink模型的仿真試驗(yàn)以驗(yàn)證本文建立的數(shù)學(xué)模型的正確性，然后使用YHSIM模型對(duì)被試部件進(jìn)行了多次全流程半實(shí)物仿真。仿真結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的半實(shí)物仿真系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足型號(hào)的仿真需求。
　　本文在對(duì)通用半實(shí)物仿真技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)某型號(hào)武器設(shè)計(jì)了一種配置靈活、性能優(yōu)良的攻防對(duì)抗半實(shí)物仿真系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)即可模擬進(jìn)攻方的攻擊過(guò)程，也可模擬攔截方的防守過(guò)程，為武器型號(hào)制導(dǎo)算法的優(yōu)化、突防策略的改進(jìn)提供了依據(jù)。同時(shí)，本文設(shè)計(jì)了一種