高超聲速飛行器仿真與性能評估.pdf

1、現代戰(zhàn)爭中，信息搜索和發(fā)布的速度越來越快，但快速投放武器的技術卻進展緩慢，高超聲速巡航飛行器由于具有較高的突防能力和時敏打擊能力，受到越來越多國家的關注。 高超聲速巡航飛行器屬于航空與航天交叉領域，涵蓋了眾多學科，是多項前沿技術的綜合，是一個龐大、復雜的精密系統(tǒng)。傳統(tǒng)的由預研直接到物理樣機的研制方法，研制周期長、成本高而且風險大。而虛擬樣機在一定程度上不僅能夠代替物理樣機對備選設計方案進行測試、分析和評估，而且能貫穿戰(zhàn)技指標論證

2、、概念設計、詳細設計、試制、驗證試驗和試飛等整個研制過程，從而有效縮短研制周期和節(jié)約研制經費。因此，有必要建立高超聲速巡航飛行器動力學虛擬樣機系統(tǒng)，對其進行仿真研究。 本文首先建立了高超聲速巡航飛行器虛擬樣機框架系統(tǒng)，劃分樣機的層次結構，并根據樣機的層次結構，把虛擬樣機系統(tǒng)分為環(huán)境子系統(tǒng)、彈體子系統(tǒng)、動力學子系統(tǒng)、GNC(GuidanceNavigation&Control)子系統(tǒng)和參數解算子系統(tǒng)等五個子系統(tǒng)。其次建立了子系統(tǒng)的

3、數學模型，并應用VPM(VirtualPrototypewithModeling)仿真平臺提供的仿真機制，建立了子系統(tǒng)仿真模型。通過對子系統(tǒng)仿真模型的編輯和裝配，集成了虛擬樣機系統(tǒng)，并應用該樣機系統(tǒng)對高超聲速巡航飛行器進行了仿真驗證飛行，從結果可以分析得到，該虛擬樣機系統(tǒng)設計較為合理。該虛擬樣機的建立將為高超聲速巡航飛行器的研制提供重要的技術支持。 應用該虛擬樣機對高超聲速巡航飛行器進行了性能評估，包括過載、射程及命中精度計算。