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外弹道学仿真国内外研究现状

时间:2019-01-27 20:02来源:毕业论文
外弹道学及其发展外弹道学作为研究弹丸在空气中运动的运动规律以及总体性能的科学,主要研究对象时炮弹,枪弹,航弹,导弹以及火箭这些飞行体。以往人们通常认为外弹道学仅仅

外弹道学及其发展外弹道学作为研究弹丸在空气中运动的运动规律以及总体性能的科学,主要研究对象时炮弹,枪弹,航弹,导弹以及火箭这些飞行体。以往人们通常认为外弹道学仅仅是用于简单的弹道设计和射表的编制,研究范围仅仅是弹丸的运动规律。但是近二十年来,科学技术的发展级现代战争对其要求的增加,外弹道学也取得了长足的进步。世界范围内,在兵器科学领域内表现活跃的也仅仅只有国际弹道学会这个组织。作为火箭导弹技术的基石,各个工业发达的国家均非常重视外弹道学。在对弹道进行解算的过程中,动力学模型是十分必要的,它可以反映弹丸的实际运动状态。目前随着弹道计算模型的日益完善,动力学系数的精确程度直接影响模型的最终误差,进行复杂的流场的解算需要完善各种气动理论还有计算的方法,这样才能更加精确地分辨出漩涡运动和捕捉激波以便处理非线性的自由表面还有湍流的问题。搞清楚各种涡系的形成、消长还有流动分离的产生以及有关的机理,在解算非定常运动时的复杂流场时尤为重要。大量的实践证明,没有弹道总体的论证和设计,没有工作者的热情参与,无论何种火力型号的系统,在研制过程中都不可能具备令人满意的弹道性能。外弹道学以振动理论,运动的稳定性,空气动力学,多体系统力学为基础,同时还与现代控制理论、测量技术以及计算技术息息相关。当前情况下,外弹道学广泛活跃于飞行稳定性,有控弹道,弹道计算,飞行的稳定性,扰动的分析等等领域内,提出了不少新的课题,表现出了良好的发展趋势。33150
要使外弹道的理论水平有所提高,不仅靠相关学科的发展,实验环节也是不可或缺的。缺少了实验的验证,理论就显得空洞,不客观和缺乏依据。现代光电测量技术的加入,使得外弹道学增色不少。高速摄影仪、雷达等等遥测设备也都发挥着不小的作用。比如,采用太阳方位传感器和遥测系统来测定全弹道的姿态角和速度参数;采用针孔摄像来测定膛内和炮口的运动参量等等。弹道测试是为了获取有价值的信息,从庞大的测试数据中选取有价值的信息的过程被叫做弹道滤波。根据选取的观测数据,对于随机的量给出一些定量的推断,做一些假设,便是估计问题。从上个世纪前叶的最大似然法再到60年代的卡尔曼滤波方法,估计问题的最优化方法已经逐渐形成了完整的一套理论。现代战争中,可以采用雷达跟踪对方的弹道,测出弹道数据,使用估计的方法及时的推断出敌军所在,反馈给我方的武器,校正射击。 论文网

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美国在80年代建成的卫星导航全球定位系统(简称GPS)可以提供24小时的工作,全天候地为距离地面9000km之内空间的任何运动物体提供三维位置、三维速度及时间信息。定位精确度高达10m以内,测速精度可达0.01-0.1 m/s,时间传递精度可达1-10 ms。在外弹道测量中,该系统发挥着莫大的作用。与此同时,精密,贵重的大型武器的产生也使得如何才能减少试验次数遍评估出准确的弹道性能成为了亟待解决的新的课题。
2  系统仿真技术及其发展
系统仿真技术是一门新兴的综合技术,它的基础是信息技术,相似原理还有系统理论以及相关的专业技术,系统仿真以计算机为工具,利用所建立的模型来对现实的或者是假想的系统来进行实验。它促进了对于系统的研究和设计,分析以及决策,在培训专业人员方面也给出了独到的方法,能够加强人们对客观规律的认知和把握,大力推动定性分析向更加科学的定量方向发展。
最初,仿真系统的发展是出现在军事领域内。人们当时主要用它进行实弹打靶的模拟和仿真,以便节约经费,减少射击次数。随着仿真技术的飞速发展,它综合了网络技术、计算机技术、软件工程、多媒体技术、自动控制技术等等尖端的技术领域相关知识,在航空航天、兵器船舶等国防领域和科研行业中逐渐壮大起来,带来了不菲的社会经济效益。发达国家非常重视仿真在军事上的研究和发展,以美国为例,1986之后的4年间,美国用于仿真技术研究的年平均投资为1.62亿美元。同时在“冷战”结束之后,更是加大了投入力度。在美国的国家关键技术计划中,建模与仿真都是排名于前列的重要课题。海湾战争结束后不久,美国国防部建立了“国防建模与仿真办公室”并提出了新的建模与仿真投资战略。1992年美国国防部对关键技术项目进行了调整,确定了七个优先发展的技术领域,仿真技术仍为其中一项。欧洲共同体在1989年制定的“欧几里德”计划中,也将建模与仿真列为11项优先发展的合作发展技术领域之一。当今世界普遍共识,在今后的数十年内,没有太大的可能性会爆发世界大战,所以大型的武器试验和大批量的武器生产计划必然将受到限制。于是,大力发展仿真技术,实行“多研制,少生产”的武器系统发展和采办方针,是发达国家欲在军事上继续保持领先地位必然要走出的一步。仿真技术便成为研制和制造现代武器系统的既经济又有效的必要手段,成为国防科技战略的关键性的推动力。 外弹道学仿真国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190127/30068.html
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