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)進行研究，結(jié)合實際需求設計了一種面向空間制導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)絡接口、實時性能進行了研究，并設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用軟件兩大模塊。對動力學方程進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)上位機應用軟件的開發(fā)原則、架構(gòu)設計和數(shù)據(jù)流向，設計了基于解析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撲結(jié)構(gòu);接下來對半實物仿真系統(tǒng)的模型進行基于

4、Simulink模型的仿真試驗以驗證本文建立的數(shù)學模型的正確性，然后使用YHSIM模型對被試部件進行了多次全流程半實物仿真。仿真結(jié)果表明本文所設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，為武器型號制導算法的優(yōu)化、突防策略的改進提供了依據(jù)。同時，本文設計了一種