面向空間攻防對抗的半實物仿真技術(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)被越來越多的國家所重視。但綜合考慮政治、經(jīng)濟(jì)等因素的影響，實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。本文對半實物仿真關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合實際需求設(shè)計了一種面向空間制導(dǎo)武器攻防對抗的多模式半實物仿真系統(tǒng)。本文的主要工作包括:
　　首先，介紹了半實物仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和空間制導(dǎo)武器常用的突防策略，針對本文所研究的某型號飛行器，將其整

2、個飛行過程分為三個階段:主動段、自由段和再入段，分別分析每個階段的運動和受力情況，建立飛行器的動力學(xué)模型。以誘餌策略為例研究了常用的突防策略，建立突防效能評估方程，通過算例驗證誘餌策略的有效性。
　　其次，重點研究了半實物仿真關(guān)鍵技術(shù)。本文從半實物仿真系統(tǒng)總體設(shè)計原則入手，結(jié)合論文研究實際需求，對仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)接口、實時性能進(jìn)行了研究，并設(shè)計了一套可行的仿真流程。接著對半實物仿真系統(tǒng)中存在的誤差進(jìn)行了研究，分析了誤差產(chǎn)生的

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

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