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摘要单兵制导火箭弹作为一种低成本制导弹药，目前已成为常规武器发展方向，其射击精度是武器系统的一项重要的战术技术指标，但如何对制导火箭弹的设计精度进行评估，目前并没有规定。本文首先建立了单兵制导火箭弹的751自由度模型，并求解出了单兵制导火箭弹在无误差干扰下的运动参数；然后运用 Monte-Carlo 法进行弹道仿真，得到了关于单兵制导火箭弹的圆概率误差，并绘制了模拟仿真的打靶图，在此基础上分析了包括惯导误差、气动误差、发动机推力偏心以及风对单兵制导火箭弹精度的影响。31119
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毕业论文关键词 单兵制导火箭弹 制导精度 Monte-Carlo 法 CEP
Title Analysis of inpidual guided rocket guidance accuracy
Abstract Inpidual guided rocket as a low cost guided munitions. At present, it has become conventional weapons development direction, the firing accuracy is weapon system an important tactical and technical index, but how to design precision of rocket projectile evaluated. At present, there is not a requirement. In this paper, we first establish the six degree of freedom model of inpidual guided rockets, and solve the inpidual guided rocket in the absence of interference error motion parameters. Then the paper Monte Carlo method trajectory simulation, on inpidual guided rockets circular error probability is obtained, and draw the simulation shooting chart, based on analyzed including the influence of inertial navigation error, pneumatic error, engine thrust eccentricity and wind on the accuracy of inpidual guided rocket.
Keywords Inpidual guided rocket Guidance accuracy Monte-Carlo CEP
目 次
1 绪论...1
1.1 课题背景..1
1.2 国内外研究现状.1
1.3 本文主要工作...2
2 单兵制导火箭弹弹道模型3
2.1 坐标系的定义及其转换3
2.2 研究对象受力分析....6
2.3 单兵制导火箭弹数学模型...9
2.4 标准气象条件..10
2.5 本章小结.11
3 制导火箭弹制导误差建模....12
3.1 惯导误差.12
3.2 气动误差.13
3.3 发动机推力偏心13
3.4 风的影响... ..14
3.5 本章小结.15
4 标准条件下的弹道仿真.16
4.1 单兵火箭弹的计算参数....16
4.2 单兵火箭弹的制导控制参数16
4.3 标准条件下弹道仿真结果及分析.19
4.4 本章小结.29
5 单兵制导火箭弹制导精度仿真分析.30
5.1 仿真流程.30
5.2 仿真结果及分析31
5.3 本章小结.37
结论....38
致谢....39
参考文献40
1 绪论 1.1 课题背景 传统的火箭弹射击散布大、精度差、效费比低，很难用于对付点目标。低成本的单兵制导火箭弹则刚好可以填补无控火箭弹的空缺，能以较低的成本显著提高现有武器系统的作战效能，具有较高的作战效费比，并可大量装备部队。高精度武器已成为未来武器系统发展的重要方向，所以，对于制导火箭弹的制导精度分析成为了制导火箭弹研究中一个十分重要的课题，本文就这一课题进行研究，通过 Monte-Carlo 法进行模拟打靶，来研究惯导误差、气动误差、发动机推力偏心以及风对制导火箭弹制导精度的影响，并提出相应的建议。 1.2 国内外研究现状[2][4][20] 制导火箭弹制导精度分析，目前采用的仿真计算方法主要有 Monte-Carlo 法、协方差分析描述函数技术以及统计线性化伴随法。 1.2.1 Monte-Carlo法 Monte-Carlo 法又称统计试验法，是一种处理随机现象的方法。以直接模拟为基础，对具有随机输入非线性系统的性能进行分析的方法，其基本思路是把各种随机过程用计算机描述并与系统的数学方程联立起来共同求解，并用对轨迹总体求平均值的方法得到状态向量的均值和方差。求解关键在于按照各种不同的概率密度要求和谱密度要求产生随机变量。 Monte-Carlo 法可以在模拟过程中直接反应被研究对像的随机性，并比较准确地确定概率过程的数学特征。 1.2.2 协方差分析描述函数法 变量为正态分布的基础上，首先对系统方程进行数值计算，这样通过一次计算机运行就能确定特定弹箭系统飞行过程中任一时刻的弹道均值和方差，从而得到导弹的均方根脱靶量。 1.2.3 统计线性化伴随法 统计线性化伴随发是协方差分析函数法和伴随技术相结合的产物。此方法在计算过程中收线借助于协方差分析描述函数法计算得到非线性函数的描述函数增益值，然后在利用伴随技术计算均方根散布。