发射火箭的数学问题-如何根据火箭的着陆范围计算火箭的发射位置、射程、方向和偏转

发射火箭的数学问题-如何根据火箭的着陆范围计算火箭的发射位置、射程、方向和偏转

一、有关发射火箭的数学問題——如何根据火箭的降落范围,計算出它的发射地点、射程、方向和偏差(论文文献综述)

周宏宇[1](2019)在《组合动力可重复使用运载器三维轨迹优化与在线制导方法研究》文中研究指明随着航天技术的快速发展和航天活动的多元化与频繁化,航天发射的经济性、安全性、运载能力和灵活性显得愈发重要。本文以基于组合动力的可重复使用运载器为研究背景,针对总体参数模型、运动数学模型和优化模型建立,强耦合条件下的总体参数/轨迹协同优化设计,考虑发射时刻偏差的上升段三维轨迹优化设计以及多种不确定因素条件下的返回滑翔段在线制导等关键技术问题进行了系统深入的研究。主要研究内容包括以下几个方面:在分析水平起降可重复使用运载器特点和发展现状的基础上,设计可重复使用运载器总体方案,包括运载器的任务剖面、总体构型和气动参数等。针对可重复使用运载器采用组合动力这一特点,从热力学原理出发,充分考虑动力性能和运动状态间的相互作用关系,建立不同吸气式动力模态下的发动机数学模型;同时从求解运载器上升段最优轨迹的需求出发,提取影响组合动力系统性能的主要参数,为后续上升段轨迹优化问题求解奠定基础。此外,建立坐标系模型并给出坐标系间的转换关系,并在动力学分析的基础上建立组合动力可重复使用运载器的三维运动数学模型。针对组合动力可重复使用运载器上升段飞行中动力输出、约束条件、运动状态和性能指标间的复杂耦合关系,同时考虑动力系统对飞行状态及飞行环境提出的复杂约束条件,设计了一种全新的考虑多种动力模态的上升段攻角剖面。利用该剖面,可以解析预知上升段攻角及其变化率,使攻角约束在轨迹设计过程中更容易得到满足,因而可以降低优化算法的求解难度。此外,考虑到组合动力发动机参数和上升段攻角剖面设计参数协同优化问题中存在大量待优化变量,提出了一种改进的粒子群优化算法。在分析粒子群优化算法收敛性的基础上,通过动态惯性权重和扰动变异操作提高了算法的寻优能力;同时针对各优化参数物理意义和取值范围上的巨大差异,采用动态种群和多种群并行搜索的策略对粒子群优化算法进行了改进,解决了多参数/轨迹协同优化问题。在上升段借助气动力进行横向机动是水平起飞可重复使用运载器的重要特点之一,也是这类运载器相对于传统运载火箭的主要优势。本文考虑了有效载荷在入轨后的地面观测和太阳光照约束,建立了发射时刻计算模型。同时,以修正发射时刻偏差为出发点,通过解耦设计纵向和侧向飞行轨迹,将上升段三维轨迹优化问题转化为仅含四个未知量的参数搜索问题;其中,纵向轨迹负责构造轨道形状,而侧向轨迹负责修正轨道面方位。然后,设计了一种高维黄金分割算法,并与粒子群优化算法结合形成一种混合优化算法,用于计算最优三维上升段轨迹。最后,分析了水平起降可重复使用运载器相对于传统运载火箭在修正发射时刻偏差上的优势,验证了水平起降可重复使用运载器的发射窗口拓展能力。再入返回段是实现运载器可重复使用的关节阶段,而滑翔段占返回段的比重远大于其它阶段,因此本文重点对返回滑翔段轨迹进行研究。针对可重复使用运载器返回滑翔段轨迹,提出了一种滑翔段在线制导算法。首先,在高度通道内推导了返回滑翔段高精度解析动力学,并在此基础上得到了返回滑翔段过程约束和性能指标的解析表达式,为最优滑翔轨迹的快速求解提供基础。然后,提出了一种新的虚拟目标点概念;利用滑翔段解析解和虚拟目点,实现了对横程的在线控制以及对速度的精确耗散。不同于传统方式,本文提出的滑翔制导方法无需事先设计攻角或倾侧角剖面,无需在线积分预测终端状态,无需大量离线计算,无需设计高精度轨迹跟踪器;同时,该方法能够自动满足终端高度、位置和飞行路径角约束,因此制导精度和鲁棒性更高;另外,由于进行在线轨迹优化,本文提出的在线制导方法能够保证轨迹的最优性。

陈小前[2](2001)在《飞行器总体优化设计理论与应用研究》文中进行了进一步梳理随着飞行器系统的日趋复杂和人们对于飞行器设计过程认识的深化,飞行器的总体 设计技术得到了越来越多的重视。本文以优化理论为工具,以提高飞行器设计水平为目 的,结合战略弹道导弹、拦截弹、空中发射火箭、可重复使用运载器、气动力辅助变轨 飞行器、空间作战飞行器等多种研究对象,对飞行器总体优化设计理论进行了系统研究, 得到了许多有意义的结果: 结合飞行器设计的实际要求,对静态优化理论进行了系统研究,给出了飞行器设计 中选择优化算法的一般原则,改进了现有算法并提出了部分新的算法,形成了优化算法 库OPTLIB。 研究了飞行器设计中的典型动态优化问题——轨迹优化问题及算法,针对飞行器设 计中的静态参数和动态参数互相耦合的问题,引入辅助变量将静态参数和动态参数统一 处理,在此基础上用变分法推导了极大值原理的增广形式,证明了单独的静态或动态最 优并不等于总体最优。 针对飞行器优化设计中的三种初始值问题进行了研究,以远程弹道导弹弹道的工程 优化为例说明,对于静态优化问题,采用正交试验法选取初始值,不仅可以大大加快收 敛的速度,而且更有可能收敛到全局最优解;以气动力辅助变轨问题为例说明,用共态 变量的一阶泰勒级数展开可以解决极大值原理中共态变量初值难于确定的问题;以二级 弹道导弹的主动段弹道优化为例说明,利用问接法在理想情况下得到的解析解来指导直 接法初始控制曲线的选择,将大大有利于提高直接法的收敛速度。 用神经网络技术对固体燃料冲压动机的燃速辨识问题进行了研究。为了提高收敛速 度,采用信赖域方法对标准的BP算法进行了改进。对于BP算法应用中的前后处理过 程进行了探讨。给出了用神经网络进行辨识的一般过程。通过神经网络的辨识结果与最 小二乘法辨识结果的比较,证明了这种方法的优越性。 对固体战略导弹总体/发动机一体化设计进行了研究。以起飞质量最小为目标函数建 立了优化模型,并编制了大型总体/发动机一体化设计软件IDAMS,可对总体参数、弹 道参数和发动机参数同时优化。用某一型号导弹进行了验证了模型和软件,并对结果进 行了参数分析,证明这种方法可以大大改良导弹的总体性能。 对拦截弹总体参数优化设计进行了研究。建立了优化模型,编制了相应软件,同时 优化了拦截弹的总体参数、弹道参数、气动外形参数和发动机参数,改良了导弹的总体 性能,并对原基本型方案进行了评估。 对空中发射技术进行了概念研究,结合我国的技术基础,提出了空中发射的三级固 体火箭总体方案,并对空中发射技术的关键技术及应用前景等进行了简单的分析。 对多学科设计优化的研究进行了综述,介绍了其发展概况、特点、研究方法和研究 内容。针对飞行器设计的特点,简单介绍了将该方法应用于飞行器设计中的方法和步骤。 研究了目前在国外飞行器设计得到广泛应用的一种多学科设计优化方法——响应 面方法,在对现有各种响应面方法进行比较的基础上,提出了一种基于正交多项式的响 应面方法。用该方法对两种采取不同动力方案的单级入轨可重复使用运载器的方案进行 了比较,得到了有意义的结果,并证明了该方法的有效性。 国 防 科 学 技 术 大 学 研 究 生 院 学 位 论 文一 所有这些结果都可以被进一步拓展并充分发挥其在飞行器设计中的指导作用。

郭琨[3](2017)在《落角约束下指令峰值最小的制导控制问题研究》文中认为随着制导弹药的飞速发展及现代战争对其性能要求的日益提高,攻击角度约束在精确打击任务中日益常见。然而,制导火箭弹和静稳定度较高的导弹因操纵能力有限、可用过载小,难以在现有制导控制方法下兼顾落点精度和落角约束。因此,研究如何在满足大落角约束条件下,降低导弹需用操纵性能的新型制导控制策略和方法,显得尤为迫切,而目前鲜有相关研究报道。为此,本文以降低导弹需用操纵性能为出发点,从路径规划、导引律设计、全弹道一体化控制三个方面,分别对最小化曲率峰值、最小化加速度峰值、最小化峰值舵偏角问题进行了研究,提出了相应的制导控制策略和方法。研究成果有利于最大程度地发挥导弹的机动性能、避免控制饱和,从而实现低操纵能力下的大落角精确打击。首先,解决了在两端点位置和角度约束下曲率峰值最小的路径这一基本几何问题,证明了其为某种圆弧和直线的拼接。先在Minimax最优控制问题框架下,采用假设-验证的思路证明了单侧弯曲限制的最优导引律/路径。然后给出了一套完整的数学证明,得到了拐点个数为0和1两种情况下最优解的存在条件和具体形式;与假设-验证思路相比,数学证明具有明确的几何意义,涵盖了全平面的情况,并且能保证解的唯一性。基于最优路径,提出了恒速无惯性环节系统的峰值加速度最小导引律,即圆弧-直线导引律和圆弧-圆弧导引律,有效降低加速度峰值。最后,通过分析曲率峰值最小路径与Dubins路径等其他最优路径之间的关系,提出了一种解决最小化峰值问题的间接思路。其次,提出了一种在考虑自动驾驶仪一阶惯性环节下,实现圆弧-直线轨迹和圆弧-圆弧轨迹的导引律设计新思路,获得了峰值加速度近似最小的组合导引律。先分析并证明了惯性环节对最优轨迹和控制指令的改变作用。然后在末段,提出了一套对多项式导引律切换点及其惯性补偿项的设计方法,使多项式导引律加速度峰值保持特性拓展至本文的导引场景,从而兼顾了惯性补偿和最优性保持;在前段,提出了一种简洁有效的圆弧段切换提前量设计方法,有效降低了前段加速度指令不连续变化时的加速度幅值增大,维持了组合导引律的近似最优性。最后通过与数值最优解的比较,验证了所给解析组合导引律的近似最优性。最后,充分挖掘发射角和全程舵偏角的优化潜能,提出了一种舵偏角峰值最小的全弹道一体化优化及制导控制方法。通过采用逆向思维,借助最大过载对应最大舵偏角假设,提出射程-落角曲线分析法、反向插值准则等一系列新思路和新方法,得到了发射角和简洁的全弹道舵偏角;然后将此舵偏角作为制导控制一体化设计的控制指令上限,得到了末段闭环舵偏角指令。仿真计算验证了此套方法的可行性和有效性,并显示在已知舵偏角限制下调节出的反演法控制器参数适用更广的导引场景。

刘欣[4](2012)在《助推—滑翔式飞行器弹道设计与制导技术研究》文中提出助推-滑翔式飞行器以其增加射程、提高突防能力的独特优势正成为当前的研究热点。本文以解决助推-滑翔式飞行器弹道优化与再入制导关键技术为目标,系统研究了全弹道基本特性、弹道优化技术、再入弹道在线生成和跟踪制导、弹道在线优化与预测制导等问题,主要研究成果如下:基于平面再入运动模型,对助推-滑翔式飞行器的全弹道特性进行了分析。分析了平衡滑翔弹道特性,得到了高度、倾角、射程等弹道参数与升阻比、滑翔速度的关系;分析了助推-滑翔式飞行器被动段射程与主动段终点参数的关系并与弹道导弹的相关结果进行比较;根据飞行器任务进行了火箭助推方案设计,完成了主动段弹道的分析与设计。建立了再入弹道优化问题的数学模型,阐述了Gauss伪谱方法求解最优控制问题的基本框架,并应用Gauss伪谱方法对助推-滑翔式飞行器的飞行性能进行了分析,计算了针对全弹道的最大射程弹道、针对给定再入点的飞行器目标覆盖范围、考虑禁飞区约束的最优弹道。对再入滑翔弹道的在线生成与跟踪制导方法进行了研究,将再入制导分为纵向和侧向制导,纵向采用在线生成与跟踪制导的方式,侧向则采用方位误差走廊控制弹道。主要做了两方面的研究工作:一是提出了基于高度-速度(H-V)飞行剖面的再入弹道在线生成方法,在再入走廊内将整个滑翔段弹道设计为二段三次H-V曲线,根据待飞射程的要求确定H-V曲线,基于反馈线性化方法设计了弹道跟踪制导律,通过跟踪H-V曲线获得其他弹道参数,引入射程更新技术,实现了高精度的再入制导;二是改进了基于平衡滑翔弹道的再入弹道在线生成方法,利用平衡滑翔条件建立了弹道参数间的近似关系,并将弹道约束转换为控制量约束,建立攻角的参数化模型,根据待飞射程要求迭代确定攻角曲线,利用弹道参数间的近似关系,得到其他纵向弹道参数,采用线性二次调节器方法计算弹道跟踪的最优增益系数,通过弹道跟踪实现了高精度的再入制导。针对目前数值预测-校正制导方法的局限性,提出了基于伪谱法弹道在线优化的预测制导技术。较系统的讨论了以伪谱法进行弹道在线优化来进行预测-校正的可行性和实现方法,通过对控制更新时间间隔以及在线优化计算节点数的合理选择,保证了较高制导精度和在线计算效率,为实现数值预测-校正制导的应用提供了一条可行的途径。采用一种满足落角约束的最优导引律来解决滑翔式飞行器下压段制导问题,并进行仿真验证。本文工作是最优控制理论在助推-滑翔式飞行器弹道设计与再入制导技术上的一次创新性应用,所作工作能对发展未来新型助推-滑翔式飞行器及相关技术问题的进一步研究提供有益的理论依据和技术支持。

胡荣林[5](2007)在《毫米波遥控弹道修正技术研究》文中研究表明弹道修正弹是通过对弹丸的理想弹道和飞行中的实际弹道进行比较后,通过有限次不连续的修正来调整飞行弹道,以减小射击误差,提高弹丸射击精度的一种低成本高精度弹药。遥控弹道修正弹作为弹道修正弹的一种实现方式,在结构复杂性、批量制造成本、作战适应性、射击精度、实现可行性等方面与国内外正在开发的GPS弹道修正弹和MIMU惯性导航弹道修正弹相比,具有综合优势。特别是作为舰载火炮的防空弹药时,能够大幅度提高中口径舰炮的反导能力,同时具备对陆、对舰的高精度打击能力,成为遥控双用途弹道修正弹。毫米波作为遥控弹药的遥控信号载波,具有作用距离远、抗干扰能力强、体积小、抗战场烟尘等特点,是遥控信号的理想载波。本文重点研究了毫米波遥控弹道修正弹(MMW-RCTCM)的系统方案、信号传输、外弹道解算、舰载防空反导应用、遥控修正与引信匹配等关键支撑技术。全文研究紧紧围绕MMW-RCTCM展开,主要研究工作包含了以下几个方面的内容:(1)分析了弹道修正弹的特点,介绍了各国现役和在研的几种弹道修正弹。根据国内外弹道修正弹发展历程和研制经验,给出了我国发展遥控式弹道修正弹的思路。(2)研究了毫米波遥控弹道修正弹的系统方案,在详细分析地面系统组成、弹载系统组成原理的基础上,研究了载波选择、毫米波信号发射机结构原理、弹载接收机结构原理、信号调制与解调、弹目信息获取、指令形成、修正机构形式等系统各部分的技术方案。并对远程作战时毫米波信号的作用距离、对空近程反导作战时的修正能力进行了分析和计算。认为经过努力,对曲射弹道远程弹丸,毫米波信号作用距离可达到30km;拦截反舰导弹时,15m/s的侧向修正能力可以满足作战需求。(3)详细研究了毫米波信号在曲射弹道、平射弹道上的传播特性,通过数值仿真方法得出了在这两种弹道环境上的遥控信道的信道参数。以此为基础,对DBPSK信号的数据传输差错性能进行了数值仿真。当拦截海面低空飞行目标时,由于水面对毫米波信号具有较强的反射作用,造成了通信信道Rician K因子较低,加上接收机的高速移动,致使误码率较高。为此,研究了一种卷积码Rician分布的伪随机交织编码方法,使随机交织度与Rice信道的突发误码长度相对应。通过对比仿真研究,证明了该方法在一定交织度的情况下,优于均匀分布的伪随机交织方案和固定交织度的周期交织方案,是一种适合低Rician K因子的编码交织方案。(4)根据遥控弹道修正弹的数据特点,研究了一种基于弹道扰动噪声估计的弹道修正弹外弹道Kalman最优预测算法,不仅改进了观测段弹道估计的算法,降低了计算量,而且提高了非观测段的预测精度。通过研究射程弹道修正弹末段弹道特点,得出了弹丸末段弹道纵向速度随飞行时间呈线性关系、阻力器作用时间与修正距离呈二次关系等修正弹丸的弹道特性。在此基础上,给出了一种确定阻力器展开时刻的快速算法。仿真分析表明,该方法具有一定的有效性。(5)研究了遥控侧向脉冲推力弹道修正弹的防空反导技术方案。在脉冲修正弹外弹道数学模型的基础上,通过数值仿真方法,得到了脉冲发动机启动参数对修正量的具体影响。从而概括得出了侧向脉冲推力修正弹的修正量数学模型,在此基础上,给出了对机动反舰导弹的遥控修正拦截策略。通过建立机动空袭目标流与修正拦截流之间的攻防仿真模型,分析了各种攻防对抗情况下的拦截作战的命中概率,证明了遥控弹道修正弹能够防御超音速反舰导弹的高强度袭击。研究了双用途舰载毫米波遥控弹道修正弹的作战过程,使中口径舰载火炮在对空作战和对岸/对舰射击两个方面都显著提高了作战效率。(6)把防空导弹中常用的“制导引信一体化”技术、“引战配合”技术的概念引入弹道修正弹的对空拦截作战过程中,研究了“遥控修正与引信匹配”技术,给出了其实现原理,指出了其三个层次的技术内容,给出了利用弹目交汇信息实现最佳炸点控制的技术途径和引信最佳延时的计算方法。最后给出了侧向脉冲推力弹道修正弹的“遥控修正与引信匹配”的实现方案。

傅瑜[6](2012)在《升力式天地往返飞行器自主制导方法研究》文中研究指明类似于美国X-37B的垂直起飞水平着陆的多级入轨升力式天地往返飞行器是现阶段各国研究发展的热点。空间应用对其提出了自主性、安全性和可靠性的要求,飞行器必须在飞行条件变化、飞行故障时,仍然有能力精确入轨或安全着陆到指定的区域,这就要求飞行器的制导技术必须具有极强的鲁棒性和自适应性。本文以X-37B升力式天地往返飞行器为背景,重点研究了其上升段和再入段自主制导方法。当前飞行器大气层内上升段的制导均采用开环的制导模式,任意任务和系统参数的改变都需要重新规划一条最优的轨迹,飞行器大气层内制导技术关键是解决最优轨迹快速生成问题。直接法对初值敏感,求解速度较慢,间接法求解速度较快,精度较高,但对过程约束的处理较为困难。本文利用间接法,结合无过程约束下大气层内上升段最优轨迹的半解析表达式,构造了一种双重迭代算法,采用密度同伦的方法逐渐引入大气的影响,获得无过程约束下大气层内上升段最优轨迹,而后将该值作为初值,再采用直接法进行求解,最终获得有过程约束下大气层内上升段最优轨迹。基于标准轨迹的摄动制导方法制导精度较低、自主性较差,传统的迭代制导基于小偏航角假设对大偏航角的任务不能适应。本文提出了三种具有不同迭代模式的适用于大姿态角范围的自主迭代制导方法,并推导了其雅可比矩阵的解析式。对三种迭代制导方法进行了比较分析,对性能较好的内更新迭代模式的迭代制导方法的制导精度进行了仿真分析,表明该方法能够适用于天地往返飞行器大气层外大姿态角范围的高精度自主制导。再入轨迹优化分析是再入制导设计的基础。序列梯度-修复算法是求解最优控制问题的间接法,采用统一的最优性条件,减少了推导伴随方程与横截条件等过程的复杂和繁琐,便于模块化实现,对初值不敏感。本文研究了序列梯度-修复算法在升力式天地往返飞行器再入轨迹优化中的应用,给出了再入轨迹优化中控制量约束、过程约束的转化过程,同时结合再入运动数学模型的强非线性,引入了状态积分,改进了算法的更新方法。对改进的算法在升力式天地往返飞行器拟平滑再入轨迹优化中的实用性进行了比较分析,验证了改进的算法在收敛速度和优化效果上较原始算法有明显提升,能在较短的时间内获得一条满足过程约束和末端约束的升力式天地往返飞行器拟平滑再入轨迹。分析了飞行器平滑轨迹和跳跃轨迹的覆盖能力,相比平滑轨迹,跳跃轨迹能显著提高最大纵程,其法向过载、动压和驻点热流的值相对较小,因此对飞行器的结构强度和防热的要求相对较低,但是跳跃轨迹对控制系统的要求较高,对飞行器的气动特性和稳定性也提出了较高的要求。以阻力加速度剖面为设计基础,开展升力式天地往返飞行器自主再入制导方法研究是最具有前途和实际工程应用价值的,而轨迹规划方法又是其需要重点解决的问题。本文提出了一种新的自主再入制导方法,该方法基于阻力加速度-能量剖面进行设计。阻力加速度-能量剖面由再入走廊上边界和下边界内插得到,倾侧角采用两次反转模式,轨迹规划同时考虑了飞行器的纵向和横向运动,通过调节内插系数和倾侧角反转点来满足射程和末端航向角的要求,只需积分侧向运动模型。

曾永珠[7](1995)在《21世纪初叶轻武器发展研究》文中进行了进一步梳理本文主要研究了现代高技术战争的特点和21世纪初叶陆战场的型态,论述了轻武器在未来高技术战争中的作用及其发展方向,提出了提高轻武器战术技术性能的主要技术措施。其主要工作是: 一、论述了现代高技术战争的特点及其对轻武器发展的影响。 二、预测了21世纪初叶陆战场型态及其使用的常规武器,以及轻武器在未来高技术战争中的地位和作用。 三、分析研究了目前世界上典型轻武器的结构性能特点、存在的缺点,今后可能作出的改进及趋向。 四、预测了轻武器及其弹药的未来发展趋势。 五、研究了步兵近战轻武器的现状及其未来发展趋势。 六、研究了防暴武器的现状及其未来发展趋势。 七、提出了进一步改进轻武器战术技术性能的主要技术措施。 八、提出了优化轻武器性能的几个新的设计方法。 九、分析研究了新概念武器未来发展趋势及应用前景。 本文对于我国制定未来轻武器的发展规划,研究适应21世纪初叶陆战场需求的轻武器具有重要意义。

董龙虎[8](2009)在《火箭助推续航和开伞控制技术研究》文中进行了进一步梳理在快速布线、救灾物资投放等特种使用过程中,需要实现远距离续航以及对被投放物资的落地保护。论文针对快速布线系统的需要开展了技术研究。在空中火箭助推系统完成多次点火续航,达到有效增程的目的,最后通过降落伞控制系统使整个系统按预定要求着陆,完成线缆布设任务。论文对火箭助推续航策略和开伞控制系统进行了分析和设计。利用MATLAB对飞行系统的外弹道进行仿真,得到火箭助推续航下的外弹道轨迹。基于外弹道仿真结果提出了多次空中点火的续航方案。完成了开伞系统以及发火控制电路的设计与制作,设计的续航及开伞机构控制的发火电路可靠点火电压为30V,点火电流瞬时值达10A。进行了发火试验,证明发火电路能可靠作用。降落伞的开伞试验验证了开伞控制机构工作可靠。最终设计了一套可靠的降落伞前置开伞控制机构和用于火箭空中助推续航及开伞控制的电路控制系统。该系统还可用于战时通信光纤的布设和紧:急情况下所需物资的空投等。

李小军[9](2006)在《导弹扩散及其控制制度》文中研究指明导弹是大规模杀伤性武器的最佳运载工具,导弹的扩散给人类生存和国际安全带来了现实威胁,是国际社会优先关注的安全议题,导弹控制机制则是国际社会治理导弹扩散的重要选项。在美国的主导和默许下,国际社会创立了“导弹及其技术控制制度”(MTCR)、“防止弹道导弹扩散国际行为准则”(ICOC)、“防扩散安全倡议”(PSI)和“全球导弹监控机制”(GCS),其中MTCR是导弹控制的核心机制,ICOC、PSI和GCS是导弹控制的准机制。核心机制与准机制相互作用和相互补充,构成了较为完备的导弹控制体系。论文的主要目的就是在分析现有导弹控制制度控制内容、运行机制和决策程序的基础上,对导弹控制制度进行全面的绩效评估,寻找导弹控制制度功效低下的症结,指出未来导弹控制的发展方向。通过分析和评估国内外研究现状,论文将力求在三个方面有所突破:一是尝试建立一种理论分析框架。导弹控制研究的技术性、法理性和实践性很强,国内外研究基本上都是一种实证性研究,理论研究比较薄弱。为评估现有导弹控制体系的控制功效,本文把国际机制引入导弹控制领域,尝试为导弹控制研究提供一种理论分析框架。二是对导弹扩散和导弹控制进行全面、系统的研究。西方学者对导弹扩散的研究重点集中于“无赖国家”、“导弹供应国”和第三世界国家身上,没有关注或很少关注西方发达国家的导弹扩散,没有指出西方发达国家对导弹扩散应负的主要国际责任;没有从西方发达国家与发展中国家、国家与地区、横向扩散与纵向扩散结合的基础上研究导弹扩散问题;西方学者只把MTCR看作导弹控制的唯一核心机制,不认为ICOC、PSI和GCS是导弹控制体系的重要组成部分。论文在克服这些研究缺陷的基础上,力争对导弹扩散和导弹控制进行全面系统的研究。三是观点上有所突破。许多发展中国家把歧视性看作是MTCR的主要制度缺陷。三大准机制的创立旨在克服和超越MTCR的缺陷,但努力的结果是制造出了更大的缺陷。因此,本文认为歧视性安排是现有导弹控制体系的基础,如果完全消除歧视性,现有的导弹控制体系就丧失了存在的基础。全文近20万字,主要内容包括引论、正文三部分和结论。论文的主要内容如下:引论首先是提出问题,然后在分析和评估国内外研究现状的基础上,阐述了论文需要解决的主要问题、研究方法和论文可能的创新之处。第一章是评估国际机制功能的理论框架,主要是为评估现有导弹控制体系的功效提供理论分析框架。论文在遴选和界定国际机制概念的基础上,从国际机制的有效性、合法性和局限性三个方面建构理论框架,最后分析了运用国际机制研究导弹控制的可能性和现实意义。第二章概述了导弹扩散的历史与现状,第三章则具体分析了导弹扩散的动因,是为后面章节的研究提供背景知识。论文从国家和地区两个层次上分析了导弹扩散的历史与现状。在国家层次上,论文选取美国、俄罗斯和中国作为研究对象;在地区层次上,论文选取南亚、中东和东北亚三个地区作为研究对象。通过对导弹大国和热点地区导弹扩散的分析,基本勾勒出全球导弹扩散的概貌。在此基础上,论文从导弹扩散的理论解释、导弹扩散的美国因素和导弹扩散的现实诱因三个方面探讨了导弹扩散的动因和根源。第四章和第五章分别研究了导弹控制的核心机制和三大准机制。MTCR是在美国的主导下创立的,论文分析了美国导弹防扩散政策的形成对MTCR创立的影响,机制目标的实现路径,MTCR框架下的国家出口控制,MTCR与中国的关系。三大准机制旨在克服和超越MTCR的缺陷,论文从机制创立的背景、机制控制内容和决策程序等方面对准机制进行了全面分析和研究。第六章和第七章是对导弹控制体系的绩效评估。论文运用国际机制理论分析框架,结合案例研究方法,从有效性、局限性和合法性方面对现有导弹控制制度进行了全面的绩效评估。通过分析研究,本文得出如下结论:第一、歧视性安排是现有导弹控制体系的基础;第二、现有导弹控制体系的控制功效总体低下;第三、导弹扩散的长期存在具有一定的现实必然性;第四、导弹控制的未来是建立全面的条约机制。

郭锐[10](2006)在《导弹末敏子弹总体相关技术研究》文中指出导弹末敏子弹是为了提高导弹打击装甲目标的威力以及提高末敏弹的打击范围而提出的一种新概念智能子弹药。本文在末敏子弹初步总体结构设计的基础上,研究了其弹道性能、气动加热和毁伤概率等相关的关键问题,在理论上为导弹末敏子弹的早日工程实现提供有力的帮助。 文章首先根据导弹末敏子弹的工作过程以及战技指标要求,提出了一种导弹末敏子弹的总体结构。将航天器回收技术应用到导弹末敏子弹的减速系统设计中,给出了一种减速伞和旋转伞的二级减速导旋系统设计方案,还对末敏子弹的中央控制器、敏感器、战斗部和控制系统也作了初步设计。 在此基础上,将末敏子弹的弹道分为自由坠落阶段、减速伞减速减旋阶段和稳态扫描阶段三个过程来分别建模。在自由坠落阶段,将末敏子弹考虑成一个质点,建立了单质点弹道模型。在减速伞减速减旋阶段,将末敏子弹考虑成一个刚体,而把降落伞看成为一个质点,建立了质点一刚体弹道模型。在稳态扫描阶段,将降落伞考虑为柔性体,而把末敏子弹看成一个刚体,二者之间的连接作弹簧考虑,基于Kane方程法建立了刚柔耦合的多柔体动力学弹道模型。在弹道模型的基础上编制了计算程序,得到了三个阶段的弹道仿真计算结果。通过比较不同的末敏子弹的减速减旋情况,确定了导弹末敏子弹的自由坠落阶段的时间,考虑了风对稳态扫描阶段敏感器扫描的影响程度,为导弹末敏子弹的总体设计和战术使用提供了帮助。 提出了两种导弹末敏子弹的气动加热工程预测方法。其一是在定常过程中,根据热流量平衡方程,建立了求解壁面温度的数学模型。另一种是在参考焓法的基础上,根据气动热流经验公式,建立了热传导的数学模型。在模型的基础上,利用MATLAB语言和其强大的偏微分工具箱分别进行了求解,得到了末敏子弹体和降落伞的温度分布情况,为导弹末敏子弹的气动热防护提供帮助。 将末敏子弹的毁伤概率计算模型分为导弹抛撒随机模型、末敏子弹减速阶段和稳态扫描阶段随机模型、弹目交汇模型以及爆炸成型弹丸命中和毁伤目标模型四个部分,建立了末敏子弹的毁伤概率计算模型。在随机模型的基础上,应用蒙特卡洛方法计算了不同导弹抛撒状态下的末敏子弹的随机落点,提出了一种比较合理的导弹末敏子弹的抛撒条件。在分析研究三种典型装甲目标的易损性和战场使用情况的基础上,编程计算了不同导弹抛撒条件、不同末敏子弹性能参数以及不同目标状念下的末敏子弹的毁伤概率。通过比较不同条件下的毁伤概率,得到了末敏子弹的毁伤规律,为导弹末敏子弹的总体设计提供帮助。 最后,指出了一些下一步需要继续深入研究的问题并进行了展望。

二、有关发射火箭的数学問題——如何根据火箭的降落范围,計算出它的发射地点、射程、方向和偏差(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、有关发射火箭的数学問題——如何根据火箭的降落范围,計算出它的发射地点、射程、方向和偏差(论文提纲范文)

(1)组合动力可重复使用运载器三维轨迹优化与在线制导方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 可重复使用运载器研究现状及分析
        1.2.2 组合循环动力系统研究现状及分析
        1.2.3 轨迹优化与在线制导方法研究现状及分析
    1.3 论文主要研究内容
第2章 组合动力可重复使用运载器数学模型建立
    2.1 引言
    2.2 坐标系定义及其相互转换关系确定
    2.3 可重复使用运载器数学模型建立
        2.3.1 可重复使用运载器总体参数模型
        2.3.2 可重复使用运载器三自由度运动模型
        2.3.3 吸气式组合动力发动机数学模型
    2.4 本章小结
第3章 基于改进粒子群优化算法的上升段参数/轨迹协同优化方法
    3.1 引言
    3.2 上升段轨迹优化问题建模
        3.2.1 考虑多动力模态的飞行约束模型建立
        3.2.2 考虑动力模态切换的攻角剖面设计方法
        3.2.3 针对动力性能和攻角剖面协同优化的优化参数设计
    3.3 基于改进PSO算法的参数/轨迹协同优化方法
        3.3.1 基本PSO算法
        3.3.2 基于收敛性分析的改进PSO算法
        3.3.3 基于PSO的动力性能参数和轨迹设计参数协同优化策略
    3.4 仿真分析
        3.4.1 仿真条件
        3.4.2 仿真结果
        3.4.3 仿真结果对比分析
    3.5 本章小结
第4章 考虑侧向机动能力的三维上升轨迹优化方法
    4.1 引言
    4.2 考虑有效载荷光照和观测条件的发射时刻计算方法
        4.2.1 无约束条件下的发射时刻计算方法
        4.2.2 光照约束影响下的发射时刻计算方法
        4.2.3 观测约束条件影响下的发射时刻计算方法
    4.3 考虑侧向机动能力的初始轨道构造方法
        4.3.1 考虑轨道形状的纵向飞行轨迹设计
        4.3.2 考虑轨道方位的侧向飞行轨迹设计
        4.3.3 基于PSO的上升段混合轨迹优化算法
    4.4 仿真分析
        4.4.1 仿真条件
        4.4.2 仿真结果
        4.4.3 可重复使用运载器发射窗口拓展能力分析
    4.5 本章小结
第5章 基于解析动力学的返回滑翔段在线制导方法
    5.1 引言
    5.2 返回滑翔段飞行剖面设计方法
        5.2.1 基于高度-剩余射程通道的纵向飞行剖面设计方法
        5.2.2 滑翔段高精度解析解
    5.3 返回滑翔段在线制导方法
        5.3.1 初始下降段轨迹设计方法
        5.3.2 滑翔段最优剖面在线计算方法
        5.3.3 滑翔段侧向机动轨迹在线规划方法
        5.3.4 返回滑翔段在线制导方法
    5.4 仿真分析
        5.4.1 仿真条件
        5.4.2 仿真结果
        5.4.3 在线制导方法抗干扰能力分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(2)飞行器总体优化设计理论与应用研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 对飞行器设计过程的思考
    1.3 优化理论在飞行器设计中的应用
    1.4 本文主要工作
第二章 静态优化理论研究
    2.1 概述
    2.2 直接优化方法研究
    2.3 间接优化方法研究
    2.4 全局优化方法研究
    2.5 试验设计理论
    2.6 飞行器设计中优化方法的选择
    2.7 优化方法库OPTLIB简介
    2.8 本章小结
第三章 动态优化理论研究
    3.1 引言
    3.2 飞行器轨迹优化方法概述
    3.3 应用于耦合问题的极大值原理增广形式讨论
    3.4 动态优化间接算法研究
    3.5 动态优化直接算法研究
    3.6 本章小结
第四章 优化理论应用中的初始值问题研究
    4.1 概述
    4.2 基于正交试验方法的初始值估计方法
    4.3 动态优化中共态变量初始值的估计方法
    4.4 动态优化问题中初始最优控制曲线的估计方法
    4.5 本章小结
第五章 固体燃料冲压发动机燃速的人工神经网络辨识
    5.1 引言
    5.2 SFRJ的燃速分析
    5.3 SFRJ燃速的最小二乘法辨识
    5.4 SFRJ燃速的BP神经网络辨识过程
    5.5 辨识结果及分析
    5.6 本章小结
第六章 固体战略弹道导弹的总体/发动机一体化设计
    6.1 引言
    6.2 国内外动态及发展趋势
    6.3 固体战略弹道导弹的总体/发动机一体化模型
    6.4 “导弹总体-发动机一体化设计”软件简介
    6.5 算例及结果分析
    6.6 本章小结
第七章 拦截弹总体方案优化设计
    7.1 引言
    7.2 拦截弹方案简介
    7.3 总体方案参数优化模型
    7.4 总体方案参数优化结果
    7.5 本章小结
第八章 空中发射技术概念研究
    8.1 引言
    8.2 空中发射技术研究现状及特点
    8.3 空中发射火箭总体方案设想
    8.4 空中发射火箭技术应用前景分析
    8.5 本章小结
第九章 多学科设计优化概述
    9.1 引言
    9.2 MDO发展概况
    9.3 MDO的定义与研究模式
    9.4 MDO对飞行器设计的重要意义及带来的困难
    9.5 MDO的研究内容
    9.6 MDO在飞行器设计中的应用构想
    9.7 本章小结
第十章 响应面法在飞行器概念设计中的应用
    10.1 引言
    10.2 响应面方法综述
    10.3 基于正交多项式的响应面构造方法
    10.4 基于正交多项式响应面方法的飞行器概念设计
    10.5 本章小结
结束语
参考文献
附录
致谢

(3)落角约束下指令峰值最小的制导控制问题研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 最小最大化(Minimax)控制问题
        1.2.2 考虑落角约束与加速度受限的导引律
        1.2.3 制导控制一体化设计
        1.2.4 全弹道规划问题
    1.3 研究现状总结
    1.4 本文研究内容及章节安排
第2章 最小峰值加速度的路径规划
    2.1 引言
    2.2 峰值加速度最小的单侧弯曲导引律/路径
        2.2.1 最优控制问题描述
        2.2.2 无惯性环节系统最优导引律/路径的解析推导
        2.2.3 圆弧-直线导引律的仿真验证
        2.2.4 本节小结
    2.3 曲率峰值最小的单侧弯曲路径
        2.3.1 几何描述
        2.3.2 单侧弯曲的曲率峰值最小曲线OPI
        2.3.3 OPI的证明
        2.3.4 OPI的最大加速度
        2.3.5 全平面上的圆弧-直线导引律
    2.4 曲率峰值最小的双侧弯曲路径
        2.4.1 改变一次弯曲方向的曲率峰值最小曲线OPII
        2.4.2 OPII的证明
        2.4.3 OPII的最大加速度
        2.4.4 圆弧-圆弧导引律
        2.4.5 圆弧-圆弧导引律的仿真验证
    2.5 与其他最优导引律的比较讨论
        2.5.1 与Dubins路径的比较分析
        2.5.2 与能量最小导引律的仿真比较
        2.5.3 与时间最长/落角最优导引律的比较分析
        2.5.4 各种最优导引律的比较总结
    2.6 本章小结
第3章 考虑一阶驾驶仪的近最小峰值加速度导引律
    3.1 引言
    3.2 问题描述
    3.3 一阶惯性环节对CLGL和 CCGL导引效果的影响
        3.3.1 圆弧段的收敛性
        3.3.2 一阶惯性环节对CLGL弹道的影响
        3.3.3 CLGL对一阶惯性系统的仿真实验
        3.3.4 一阶惯性环节对CCGL导引效果的影响
    3.4 组合导引律CL-CPGL
        3.4.1 CL-CPGL的表达式
        3.4.2 CL-CPGL性质的证明
        3.4.3 CL-CPGL的仿真实验
        3.4.4 CPGL的仿真实验
    3.5 组合导引律FCC-CPGL和 FCL-CPGL
        3.5.1 对CCGL后段的改进
        3.5.2 对CCGL前段的改进
        3.5.3 执行FCC-CPGL和 FCL-CPGL的附加条件
        3.5.4 FCC-CPGL和 FCL-CPGL的执行流程
        3.5.5 FCC-CPGL和 FCL-CPGL与数值最优解的仿真比较
    3.6 本章小结
第4章 舵偏角峰值最小的全弹道一体化优化及控制方法
    4.1 引言
    4.2 全弹道的基本性质分析
        4.2.1 全弹道仿真模型
        4.2.2 全弹道基本仿真与分析
    4.3 全弹道的增程和增落角能力分析
        4.3.1 发射角对弹道的影响
        4.3.2 被动段的作用能力分析
        4.3.3 主动段的作用能力分析
        4.3.4 主动段和被动段综合作用能力分析
        4.3.5 需用舵偏角峰值最小的舵偏角指令
    4.4 基于反演控制的制导控制一体化设计
        4.4.1 问题描述
        4.4.2 制导控制一体化模型
        4.4.3 控制器设计
        4.4.4 控制器仿真验证
        4.4.5 仿真比较
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
作者简介

(4)助推—滑翔式飞行器弹道设计与制导技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 相关领域的国内外研究进展
        1.2.1 高超声速滑翔式飞行器的发展状况
        1.2.2 弹道生成方法研究进展
        1.2.3 再入制导技术研究进展
    1.3 论文研究内容
第二章 助推-滑翔式飞行器弹道特性分析
    2.1 再入滑翔弹道
        2.1.1 简化的运动方程
        2.1.2 平衡滑翔弹道解析分析
        2.1.3 跳跃滑翔弹道
    2.2 自由飞行段弹道
    2.3 射程与主动段终点参数的关系
    2.4 助推级初步设计
        2.4.1 助推火箭设计依据
        2.4.2 助推参数的确定
    2.5 主动段弹道
    2.6 小结
第三章 助推-滑翔式飞行器弹道优化
    3.1 弹道优化设计模型
        3.1.1 三自由度再入运动模型
        3.1.2 弹道约束条件
        3.1.3 性能指标
    3.2 Gauss 伪谱法的基本原理
        3.2.1 最优控制问题的离散
        3.2.2 非线性规划问题求解
    3.3 最大射程弹道优化
        3.3.1 再入段弹道优化
        3.3.2 主动段弹道优化
        3.3.3 全弹道最大射程优化
    3.4 目标覆盖范围计算
    3.5 侧向规避弹道优化
    3.6 小结
第四章 再入滑翔弹道在线生成与跟踪制导
    4.1 再入滑翔弹道分段
    4.2 H-V 飞行剖面生成与跟踪制导方法
        4.2.1 H-V 飞行剖面设计
        4.2.2 反馈线性化跟踪制导
        4.2.3 侧向弹道控制
        4.2.4 原理方案仿真
        4.2.5 扰动弹道仿真
    4.3 基于平衡滑翔的弹道生成与跟踪制导
        4.3.1 基于平衡滑翔的弹道生成算法
        4.3.2 基于 LQR 的最优跟踪制导
        4.3.3 仿真验证与分析
    4.4 小结
第五章 基于伪谱法的弹道在线优化与预测制导
    5.1 数值预测-校正制导基本原理
    5.2 伪谱法数值预测制导原理
        5.2.1 基于π轨迹的反馈控制方法
        5.2.2 再入制导问题与弹道在线优化
        5.2.3 伪谱法优化计算的效率与精度
        5.2.4 标称情况下的闭环弹道生成
    5.3 制导性能分析
        5.3.1 初始状态偏差
        5.3.2 气动系数偏差
        5.3.3 风的影响
    5.4 小结
第六章 下压段弹道制导
    6.1 飞行器的质心运动方程
    6.2 满足落角约束的最优导引律
        6.2.1 相对运动方程
        6.2.2 俯仰平面内最优导引律
        6.2.3 导引方程
    6.3 仿真验证
    6.4 小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文的主要研究成果
    7.2 论文创新点
    7.3 进一步研究的建议
致谢
参考文献
攻博期间的主要工作

(5)毫米波遥控弹道修正技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 弹道修正弹国内外研究状况
        1.2.1 弹道修正弹概述
        1.2.2 各国现役和在研弹道修正弹
        1.2.3 弹道修正弹的技术特点
        1.2.3 对发展我国弹道修正弹技术的启示
    1.3 论文的主要工作
第二章 毫米波遥控弹道修正弹系统方案原理及分析
    2.1 引言
    2.2 毫米波传输特性及指令载波选择
        2.2.1 毫米波传输特性
        2.2.2 遥控指令载波选择
    2.3 毫米波遥控弹道修正弹系统方案
        2.3.1 系统原理及组成
        2.3.2 弹目信息获取
        2.3.3 弹道解算及指令形成
        2.3.4 调制及解调
        2.3.5 修正机构
    2.4 性能分析
        2.4.1 性能需求分析
        2.4.2 作用距离分析
        2.4.3 修正能力分析
    2.5 本章小结
第三章 毫米波遥控信道分析及信道编码
    3.1 引言
    3.2 信道分析
        3.2.1 弹道修正弹信道环境
        3.2.2 大气衰减
        3.2.3 镜反射信号模型
        3.2.4 粗糙面漫反射信号模型
        3.2.5 遥控信道特性分析
        3.2.6 弹道修正弹信道状态及仿真计算
    3.3 信道编码
        3.3.1 概述
        3.3.2 编码体制选择
        3.3.3 卷积码交织方案
        3.3.4 卷积码伪随机交织方案
    3.4 本章小结
第四章 遥控外弹道解算
    4.1 引言
    4.2 外弹道预测
        4.2.1 已知弹道扰动规律的外弹道最优估计模型
        4.2.2 弹道修正弹外弹道噪声模型
        4.2.3 弹道修正弹的扰动噪声估计
        4.2.4 噪声估计的准确性分析
        4.2.5 观测段的弹道估计
        4.2.6 观测段以外的剩余弹道预测
        4.2.7 仿真计算及结果分析
    4.3 确定阻力器展开时刻
        4.3.1 射程弹道修正弹外弹道模型及分析
        4.3.2 末段弹道纵向速度分析
        4.3.3 阻力器展开时间快速确定算法
        4.3.4 计算机仿真结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 舰载防空反导应用研究
    5.1 引言
    5.2 舰载毫米波遥控侧向脉冲推力弹道修正弹原理及方案
        5.2.1 舰载毫米波遥控侧向脉冲推力弹道修正弹原理
        5.2.2 防空反导技术方案
    5.3 遥控侧向脉冲修正弹对反舰导弹的拦截
        5.3.1 侧向脉冲弹道修正弹
        5.3.2 脉冲修正弹外弹道数学模型
        5.3.3 脉冲发动机启动参数对弹道修正影响的仿真研究
        5.3.4 修正量数学模型
        5.3.5 对机动反舰导弹的遥控修正拦截策略
    5.4 拦截超音速末段机动反舰导弹命中概率
        5.4.1 概述
        5.4.2 攻防模型
        5.4.3 对机动反舰导弹目标流的命中概率模型
        5.4.4 计算机仿真结果与分析
    5.5 双用途舰载毫米波遥控弹道修正弹
        5.5.1 概述
        5.5.2 用于舰船防空反导
        5.5.3 用于对岸火力支援
    5.6 本章小结
第六章 遥控修正与引信匹配技术研究
    6.1 引言
    6.2 遥控修正与引信匹配技术原理
    6.3 实时遥控装定引信
    6.4 利用弹目信息实现最佳炸点控制
        6.4.1 弹丸信息
        6.4.2 目标信息
        6.4.3 弹目交汇信息
        6.4.5 最佳炸点控制
    6.5 遥控修正与引信匹配技术的实现方案
    6.6 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 进一步的工作展望
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
参考文献

(6)升力式天地往返飞行器自主制导方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 天地往返飞行器发展概况
    1.3 X-37B 飞行器任务剖面和关键技术分析
        1.3.1 X-37B 飞行器任务剖面分析
        1.3.2 X-37B 飞行器关键技术分析
    1.4 轨迹优化方法研究概况
    1.5 上升段制导方法研究概况
    1.6 再入制导方法研究概况
    1.7 论文主要研究内容
第2章 相关运动数学模型的建立
    2.1 引言
    2.2 坐标系定义
    2.3 坐标系间的变换
    2.4 发射惯性系上的上升段运动数学模型
    2.5 再入运动数学模型
    2.6 本章小结
第3章 大气层内上升段最优轨迹快速生成方法
    3.1 引言
    3.2 大气层内上升段无量纲化的运动数学模型
    3.3 大气层内上升段最优控制模型
    3.4 最优控制模型的解
        3.4.1 最优体轴和法向方向
        3.4.2 一阶最优必要条件
        3.4.3 橫截条件
        3.4.4 夹角Φ符号的确定
        3.4.5 姿态解算
    3.5 算法结构
    3.6 仿真分析
    3.7 本章小结
第4章 大气层外上升段自主迭代制导方法
    4.1 引言
    4.2 大气层外上升段无量纲化的运动数学模型
    4.3 大气层外制导的最优控制模型
        4.3.1 最短飞行时间最优控制模型
        4.3.2 最大末端能量最优控制模型
    4.4 最优控制模型的解析解
        4.4.1 状态量和协态量的解析解
        4.4.2 末端约束的转化
    4.5 迭代制导方法
        4.5.1 最短飞行时间最优控制模型的迭代制导方法
        4.5.2 最大末端能量最优控制模型的迭代制导方法
    4.6 雅可比矩阵的解析式
    4.7 姿态解算
    4.8 迭代制导流程
    4.9 比较分析
    4.10 蒙特卡罗打靶分析
    4.11 本章小结
第5章 基于序列梯度-修复算法的再入轨迹优化
    5.1 引言
    5.2 序列-梯度修复算法理论
        5.2.1 最优控制问题的一般描述
        5.2.2 一阶最优必要条件
        5.2.3 一阶梯度近似
        5.2.4 修复方法
    5.3 拟平滑再入轨迹优化模型
        5.3.1 无量纲化的再入运动数学模型
        5.3.2 控制量约束的处理
        5.3.3 过程约束的处理
        5.3.4 轨迹优化模型
    5.4 改进的序列梯度-修复算法结构
        5.4.1 初值的给定
        5.4.2 梯度阶段
        5.4.3 修复阶段
        5.4.4 收敛判断准则
    5.5 算法可行性及再入轨迹最优特性分析
    5.6 覆盖能力分析
    5.7 本章小结
第6章 三维自主再入制导方法
    6.1 引言
    6.2 问题描述
        6.2.1 以能量为自变量的无量纲化再入运动数学模型
        6.2.2 再入约束模型
    6.3 再入走廊的确定
    6.4 轨迹规划
        6.4.1 参考阻力加速度剖面形式
        6.4.2 三维轨迹生成方法
        6.4.3 轨迹在线规划策略
    6.5 轨迹跟踪
    6.6 仿真分析
        6.6.1 不同再入情况的适应性分析
        6.6.2 蒙特卡罗打靶分析
    6.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(7)21世纪初叶轻武器发展研究(论文提纲范文)

第一章 绪论
    第一节 轻武器发展沿革
        一、冷兵器
        二、古代兵器
        三、近代火器
        四、现代兵器
    第二节 现代高技术战争的特点及其对轻武器发展的影响
        一、何谓高技术战争
        二、高技术战争的特点
    第三节 海湾战争的特点及其对轻武器发展的影响
        一、海湾战争的特点
        二、海湾战争对轻武器发展的影响
    第四节 21世纪初叶陆战场型态预测
        一、范围更广的大纵深立体化战场
        二、信息化战场
        三、火力战战场
        四、快速机动战战场
        五、面临核、生、化武器威胁的战场
第二章 21世纪初叶陆战场上使用的常规武器
    第一节 攻击纵深目标类武器
        一、战役战术导弹
        二、多管火箭炮
        三、大口径榴弹炮
        四、武装直升机
    第二节 适应装备快速反应部队的武器
        一、轻型装甲车辆
        二、迫击炮
        三、牵引式榴弹炮
        四、反坦克武器
        五、点面结合、破甲与杀伤相结合的步兵近战武器
    第三节 反空袭的地面防空武器
        一、弹炮结合型防空武器
        二、弹炮分离型防空武器
        三、地面防空导弹
    第四节 战场上的中枢神经C~3I系统
    第五节 对抗C~3I系统的电子与光电对抗设备
第三章 轻武器种类及其在未来战争中的作用
    第一节 轻武器的界定及其种类
        一、轻武器的界定
        二、轻武器的分类
    第二节 未来步兵轻武器的类型及其在未来战场中的作用
        一、个人自卫武器
        二、单兵战斗武器
        三、班组武器
第四章 世界上典型枪械结构特征及其性能分析
    第一节 M16自动步枪
        一、概述
        二、主要技术结构特征
        三、存在的缺点及未来可能的改进预测
    第二节 AK74自动步枪
        一、概述
        二、主要结构特征及性能
        三、存在的缺点以及今后进一步改进的趋势
    第三节 AUG突击步枪
        一、概述
        二、主要技术结构特征及性能
        三、存在的缺点及其今后改进的预测
    第四节 G11无壳弹枪
        一、概述
        二、结构特点
        三、存在的问题及发展方向
第五章 轻武器的未来发展趋势
    第一节 国际形势变化对未来轻武器发展的影响
        一、有选择地推进某些重要武器系统的开发研究
        二、重点转向对现有武器装备的现代化技术改造
        三、注重轻武器的协调发展和综合性能的提高
        四、优先发展和部署快速反应部队使用的轻武器装备
        五、攻坚目标增多,发展攻坚轻武器弹药
    第二节 战术技术要求的变化对轻武器发展的影响
        一、未来战场上地面作战的主要对象是装甲目标,其速度快、火力猛、威力大、防护力强,轻武器应能有效地摧毁这些目标
        二、未来战场作战机动性强,要求轻武器便利于机动,性能良好,具有一定的火力持续性
        三、未来陆战场作战环境恶劣,要求轻武器具有较强的适应性
        四、未来陆战场核生化威胁存在,轻武器从结构设计上应具有抗核生化能力
    第三节 技术进步对轻武器发展的影响
        一、轻武器产品性能不断提高
        二、轻武器的品种增多,新原理兵器不断产生
        三、加快轻武器产品设计速度
    第四节 新材料、新工艺对轻武器发展的影响
        一、非金属材料应用研究发展动向
        二、非金属材料研究发展动向
        三、新的加工工艺提高了产品质量,扩大了新材料在轻武器上的应用
    第五节 国际轻武器发展趋势
        一、班用枪械小口径化、枪族化
        二、发展点、面杀伤的单兵枪械
        三、班用压制武器中,轻型大口径机枪将有大的发展
        四、自卫手枪口径将向9mm靠拢
        五、单兵自卫武器应运而生,有可能列入装备序列
        六、配装先进的瞄准装置,使枪械具有全天候作战能力
        七、广泛采用轻质非金属材料
        八、摧毁器材步枪今后会有更大发展
        九、新型的步兵攻击武器将得到发展
        十、采取模块化的设计方式
        十一、积极研制21世纪初叶的高性能步枪
    第六节 我国轻武器的发展趋势
        一、班用枪械小口径化
        二、班用武器枪族化
        三、重点发展群众性的反坦克、反轻型装甲车辆、反武装直升机的武器
        四、重视夜视器材的研究,提高步兵武器的全天候作战能力
        五、轻武器装备新老并存,逐步做到更新换代
第六章 步兵近战轻武器的现状及其未来发展趋势
    第一节 21世纪初叶步兵近战轻武器的地位及作用
    第二节 手榴弹及其未来发展趋势
        一、概述
        二、手榴弹在未来战争中的地位和作用
        三、手榴弹的发展现状
        四、手榴弹未来的发展趋势
    第三节 枪榴弹的现状及其未来发展趋势
        一、概述
        二、枪榴弹在未来战场上的地位与作用
        三、枪榴弹的结构、特点及现状
        四、枪榴弹未来的发展趋势
    第四节 榴弹发射器的现状及其未来发展趋势
        一、概述
        二、榴弹发射器在未来战争中的地位与作用
        三、榴弹发射器的结构特点
        四、榴弹发射器的发展趋势
    第五节 便携式火箭发射器的现状及其未来发展趋势
        一、概述
        二、便携式火箭发射器在未来战争中的地位与作用
        三、便携式火箭发射器的结构特点与现状
        四、便携式火箭发射器的未来发展趋势
    第六节 单兵导弹
        一、单兵导弹在未来战争中的地位和作用
        二、单兵导弹的结构与特点
        三、单兵导弹的现状和未来发展趋势
第七章 防暴武器的现状及其未来发展趋势
    第一节 防暴武器的用途及特点
    第二节 防暴武器的类型、结构特征及其未来发展趋势
        一、防暴电击武器
        二、防暴刺激性武器
        三、防暴枪械
        四、防暴枪弹及其未来发展趋势
第八章 提高轻武器性能的技术措施
    第一节 提高轻武器机动性的技术措施
    第二节 提高轻武器威力的技术措施
    第三节 提高轻武器射击精度的技术措施
        一、提高枪械单发精度的技术措施
        二、提高枪械点射精度的技术措施
第九章 枪械弹药及其未来发展研究
    第一节 枪弹的构成与分类
        一、枪弹的构成
        二、枪弹的分类
        三、枪弹的作用
    第二节 枪弹的发展
第十章 优化轻武器性能的几个新的设计方法
    第一节 轻武器系统费用效能分析计算
        一、武器系统的全寿命费用的估算
        二、轻武器作战效能分析计算
    第二节 枪械设计中的膛口噪声预测计算方法
        一、枪口噪声的声源和特性
        二、枪口噪声的总声功率和总声功率级预测计算
    第三节 模糊数学在轻武器设计中的应用
        一、模糊数学的作用
        二、模糊数学综合评估的基本方法
        三、模糊数学综合法在自动武器系统设计中的应用
    第四节 轻武器枪械光电一体化设计
        一、轻武器枪械、光电一体化设计现状
        二、轻武器枪械、光电一体化设计展望
第十一章 新概念武器的现状及未来的研究与发展趋势
    第一节 动能武器
        一、基本原理及现状
        二、未来的研究和发展趋势
    第二节 定向能武器
        一、基本原理及现状
        二、未来的研究和发展趋势
致谢
主要参考文献

(8)火箭助推续航和开伞控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究概况
        1.3.1 国外增程技术研究现状
        1.3.2 国外航天回收技术
        1.3.3 国内相关研究现状
        1.3.4 国内外研究发展趋势
    1.4 本文主要内容
2 快速布线系统的组成及工作原理
    2.1 快速布线系统组成和功能
        2.1.1 快速布线系统组成
        2.1.2 快速布线系统的各个部分的功能
    2.2 火箭助推续航和开伞控制系统的作用原理与过程
        2.2.1 工作原理
        2.2.2 作用过程
    2.3 火箭助推续航系统关键技术
        2.3.1 降落伞前置技术
        2.3.2 空中点火电路技术
        2.3.3 多次点火续航技术
        2.3.4 开伞控制设计
    2.4 本章小结
3 火箭多次助推续航的外弹道仿真
    3.1 仿真目的和方法
        3.1.1 仿真目的
        3.1.2 仿真方法
    3.2 常用坐标系和坐标系的变换
        3.2.1 常用坐标系
        3.2.2 坐标系之间的转换
    3.3 自然坐标系的外弹道质心运动数学模型
    3.4 仿真流程图
    3.5 仿真框图
    3.6 仿真结果分析和比较
    3.7 本章小结
4 降落伞开伞机构设计
    4.1 开伞机构的布局和组成
    4.2 风帽设计
        4.2.1 风帽形状设计
        4.2.2 风帽体积设计
    4.3 开伞力的计算
        4.3.1 火药相关特性
        4.3.2 螺钉强度设计计算
        4.3.3 药室设计计算
    4.4 降落伞设计
        4.4.1 降落伞材料选择
        4.4.2 降落伞开启方式
        4.4.3 降落伞弹体固定方式
    4.5 本章小结
5 助推续航及开伞系统控制电路设计
    5.1 硬件设计
        5.1.1 控制电路用单片机选择与介绍
        5.1.2 上电电路
        5.1.3 电压调节电路
        5.1.4 发火电路
        5.1.5 安全泄放电路
    5.2 系统小型化、低功耗设计
    5.3 系统的可靠性设计
    5.4 软件设计
        5.4.1 软件设计流程
    5.5 本章小结
6 系统静动态试验
    6.1 电路板发火控制实验
    6.2 降落伞开伞实验
    6.3 火箭静态点火试验
    6.4 空中续航点火及开伞控制试验
7 总结与展望
致谢
参考文献

(9)导弹扩散及其控制制度(论文提纲范文)

摘要
Abstract
图表目录
缩写词汇表
引论
    一、问题的提出
    二、前人研究综述
    三、研究的主要问题、方法与创新
    四、论文的基本结构
第一部分 国际机制理论与导弹扩散
    第一章 国际机制理论概述
        第一节 国际机制的概念分析
        第二节 评估国际机制功能的理论框架
        第三节 国际机制引入导弹控制研究的意义
    第二章 导弹扩散的历史与现状
        第一节 导弹扩散概述
        第二节 导弹拥有国的导弹扩散
        第三节 热点地区的导弹扩散
    第三章 导弹扩散的动因
        第一节 导弹扩散的理论解释
        第二节 导弹扩散的美国因素
        第三节 导弹扩散的现实诱因
第二部分 导弹控制体系
    第四章 导弹控制的核心机制(MTCR)
        第一节 MTCR的创立与发展
        第二节 机制目标的实现路径
        第三节 MTCR框架下的国家出口控制
        第四节 MTCR与中国的关系
    第五章 导弹控制的准机制安排
        第一节 “防止弹道导弹扩散国际行为准则”(ICOC)
        第二节 “防扩散安全倡议”(PSI)
        第三节 “全球导弹监控机制”(GCS)
第三部分 导弹控制制度的绩效评估
    第六章 核心机制的绩效评估
        第一节 机制的有效性:以巴西为例
        第二节 机制成员资格的横向扩展
        第三节 机制的制度缺陷
        第四节 技术阻禁的限度:以印度为例
    第七章 准机制安排的绩效评估
        第一节 ICOC的有效性与局限性
        第二节 PSI的合法性及其危机
        第三节 GCS的有效性与局限性
结论
    一、歧视性安排是现有导弹控制体系的基础
    二、现有导弹控制体系的控制功效总体低下
    三、导弹扩散的长期存在具有一定的现实性
    四、导弹控制的未来是建立全面的条约机制
附录
    附录一:导弹的分类
    附录二:中国对多边防扩散出口控制机制的参与
    附录三:《导弹及相关物项和技术出口管制清单》
    附录四:《防止弹道导弹扩散国际行为准则》
参考文献
后记

(10)导弹末敏子弹总体相关技术研究(论文提纲范文)

1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 末敏子弹的作用原理
    1.3 国内外的研究现状
        1.3.1 导弹子母弹战斗部的研究现状
        1.3.2 末敏弹的研究现状
        1.3.3 子母弹飞行动力学的研究现状
        1.3.4 气动加热工程计算的研究现状
    1.4 导弹末敏子弹的发展前景
    1.5 本文的结构及作者的主要工作
2 导弹末敏子弹总体结构设计
    2.1 引言
    2.2 导弹末敏子弹的工作过程
    2.3 导弹末敏子弹总体结构简图
    2.4 导弹末敏子弹的结构特征数计算
    2.5 末敏子弹减速装置设计
        2.5.1 航天器回收方案
        2.5.2 末敏子弹减速系统设计
        2.5.3 减速伞的设计
        2.5.4 旋转伞的设计
    2.6 中央控制器设计
    2.7 敏感器设计
        2.7.1 毫米波辐射计探测原理
        2.7.2 末敏子弹毫米波主被动复合探测系统设计
    2.8 EFP战斗部设计
    2.9 末敏子弹的控制系统设计
3 减速阶段动力学模型与仿真
    3.1 引言
    3.2 坐标系及坐标变换
        3.2.1 地面惯性坐标系
        3.2.2 平动坐标系
        3.2.3 弹轴坐标系
        3.2.4 速度坐标系
        3.2.5 相对速度坐标系
        3.2.6 各坐标系之间的关系
    3.3 自由坠落阶段动力学模型
        3.3.1 受力情况
        3.3.2 运动方程
    3.4 减速减旋阶段动力学模型
        3.4.1 基本假设
        3.4.2 受力情况
        3.4.3 运动方程
    3.5 算例及分析
        3.5.1 自由坠落阶段弹道计算
        3.5.2 减速减旋段弹道计算
4 导弹末敏子弹气动加热计算与仿真
    4.1 引言
    4.2 温度边界层
    4.3 空气特性
        4.3.1 标准大气特性计算公式
        4.3.2 驻点处空气特性计算公式
        4.3.3 边界层外缘处空气特性计算公式
        4.3.4 空气焓值计算公式
    4.4 热流量平衡方程
        4.4.1 对流作用对弹头(降落伞)表面的加热
        4.4.2 太阳辐射对弹头(降落伞)表面的加热
        4.4.3 地球表面辐射对弹头(降落伞)表面的加热
        4.4.5 弹头(降落伞)表面向外界空间辐射的热流量
        4.4.6 热传导产生的热流量
        4.4.7 热流量平衡方程
        4.4.8 定常热过程计算
        4.4.9 壁面温度T_w的函数解表达式
    4.5 气动热工程预测经验公式
    4.6 热传导数学模型
    4.7 Matlab环境下偏微分方程的求解能
        4.7.1 方程类型
        4.7.2 边界类型
        4.7.3 PDE方程的求解
    4.8 算例及分析
        4.8.1 根据热平衡方程计算的天线壁面温度
        4.8.2 根据热传导模型计算的子弹体温度分布科
        4.8.3 降落伞的气动加热计算
5 多柔体系统动力学在稳态扫描段弹道中的应用
    5.1 引言
    5.2 末敏子弹稳态扫描段动力学模型
        5.2.1 假设
        5.2.2 运动学分析
        5.2.3 受力分析
        5.2.4 用Kane方程法建立多柔体动力学方程
    5.3 算例及分析
        5.3.1 稳态扫描段的计算结果
        5.3.2 试验分析
        5.3.3 风对稳态扫描的影响
6 导弹末敏子弹毁伤概率模型
    6.1 引言
    6.2 蒙特卡洛方法
        6.2.1 蒙特卡洛方法原理
        6.2.2 随机数的产生
    6.3 末敏子弹毁伤概率计算模型
        6.3.1 末敏子弹对装甲目标的易损性分析
        6.3.2 导弹抛撒随机模型
        6.3.3 末敏子弹减速和稳态扫描阶段随机模型
        6.3.4 弹目交汇模型
        6.3.5 爆炸成型弹丸命中和毁伤目标阶段模型
        6.3.6 末敏子弹对单个目标的毁伤效率模型
        6.3.7 导弹末敏子弹对集群目标的毁伤效率模型
    6.4 毁伤效率计算程序框图
    6.5 导弹抛撒条件对末敏子弹扫描范围的影响
        6.5.1 导弹圆概率偏差的影响
        6.5.2 导弹抛撒高度的影响
        6.5.3 导弹抛撒倾角的影响
        6.5.4 导弹抛射速度的影响
        6.5.5 本文拟采用的导弹抛撒条件
7 导弹末敏子弹毁伤概率计算及分析
    7.1 引言
    7.2 目标的战场使用分析
        7.2.1 坦克
        7.2.2 步兵战车
        7.2.3 自行火炮
        7.2.4 本章采用的目标模型
    7.3 导弹抛撒条件对毁伤概率的影响
        7.3.1 CEP对毁伤概率的影响
        7.3.2 抛撒高度对毁伤概率的影响
        7.3.3 抛撒倾角对毁伤概率的影响
        7.3.3 抛射速度对毁伤概率的影响
    7.4 末敏子弹性能对毁伤概率的影响
        7.4.1 捕获准则对毁伤概率的影响
        7.4.2 EFP密集度对毁伤概率的影响
        7.4.3 稳态落速对毁伤概率的影响
        7.4.4 稳态转速对毁伤概率的影响
    7.5 目标状态对毁伤概率的影响
        7.5.1 目标队形对毁伤概率的影响
        7.5.2 目标速度对毁伤概率的影响
        7.5.3 目标间距对毁伤概率的影响
    7.6 风对毁伤概率的影响
        7.6.1 横风对毁伤概率的影响
        7.6.2 纵风对毁伤概率的影响
8 结束语
    8.1 本文的主要研究成果
    8.2 本文的创新点
    8.3 需要进一步研究的问题
致谢
参考文献
作者在攻读博士学位期间撰写及发表的论文

四、有关发射火箭的数学問題——如何根据火箭的降落范围,計算出它的发射地点、射程、方向和偏差(论文参考文献)

  • [1]组合动力可重复使用运载器三维轨迹优化与在线制导方法研究[D]. 周宏宇. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
  • [2]飞行器总体优化设计理论与应用研究[D]. 陈小前. 国防科学技术大学, 2001(01)
  • [3]落角约束下指令峰值最小的制导控制问题研究[D]. 郭琨. 北京理工大学, 2017(02)
  • [4]助推—滑翔式飞行器弹道设计与制导技术研究[D]. 刘欣. 国防科学技术大学, 2012(10)
  • [5]毫米波遥控弹道修正技术研究[D]. 胡荣林. 南京理工大学, 2007(06)
  • [6]升力式天地往返飞行器自主制导方法研究[D]. 傅瑜. 哈尔滨工业大学, 2012(03)
  • [7]21世纪初叶轻武器发展研究[D]. 曾永珠. 南京理工大学, 1995(11)
  • [8]火箭助推续航和开伞控制技术研究[D]. 董龙虎. 南京理工大学, 2009(01)
  • [9]导弹扩散及其控制制度[D]. 李小军. 复旦大学, 2006(02)
  • [10]导弹末敏子弹总体相关技术研究[D]. 郭锐. 南京理工大学, 2006(01)

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发射火箭的数学问题-如何根据火箭的着陆范围计算火箭的发射位置、射程、方向和偏转
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