拦截低慢小弹道解算方法研究与实现

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1、拦截低慢小弹道解算方法研究与实现摘要：为满足单兵拦截低空慢速小型无人飞行器实战中对弹道解算器的低成本、小体积、高精度的要求，设计了一种在STM32硬件平台上实现的手持弹道解算器。通过研究弹丸质心运动模型及其数值解法，提出并设计了基于STM32F407平台的提前命中目标位置的精确弹道解算方法，并完成软硬件调试。实验结果表明，设计的手持弹道解算器在精度和��时性方面能够满足单兵拦截低慢小目标作战需求。中国8/vie　　关键词：低慢小无人飞行器；手持弹道解算器；STM32F407；弹道模型　　中图分类号：TN911.1?34；TP274文献标识码：A：1

2、004?373X（2017）07?0032?04　　Researchandimplementationoftrajectoryresolvingmethodintercepting　　loall?sizeUVA　　LIJing1，MENGLifan1，LIUChunmei2，LIBo1，HUANGGuangyan3，QIAOZhiqiang4　　（1.NationalKeyLaboratoryforElectronicMeasurementTechnology，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；　

3、　2.TheFirstResearchInstituteofMinistryofPublicSecurity，Beijing100048，China；　　3.StateKeyLaboratoryofExplosionScienceandTechnology，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China；　　4.SchoolofMechanicalandPoeettherequirementofthesinglepaall?sizeUAVintheactualbatfortheloall?sizea

4、ndhigh?precisiontrajectorysolver，ahandheldtrajectorysolverimplementedontheSTM32?basedhardotionmodeloftheprojectilebarycenteranditsnumericalsolutionarestudiedtoproposeanddesigntheSTM32F407platformbasedaccuratetrajectorysolvingmethodtohitthetargetbeforehand.Thehardentalresultssh

5、oeetthefightrequirementthatthesinglepaall?sizeUAVintheaspectsoftheaccuracyandreal?timeperformance.　　Keyall?sizeUAV；handheldtrajectorysolver；STM32F407；trajectorymodel　　0引言　　低空慢速小型无人飞行器（以下简称“低慢小”）因其具有升空突然、易操控、反射截面小、隐蔽性强等优势，成为城市防空的难点和重点[1]。单兵发现“低慢小”并实施拦截时，不能使用现有的防空武器和枪支等杀伤性武器，需选择

6、软毁伤的拦截方式。而弹道解算器的解算精度和速度是对目标实行精确拦截的关键，在微控制器的能力范围内，最大限度的提高弹道解算算法的解算精度是提高弹道测试精度的重要途径。而计算弹道解算方程组比较复杂，在精度较高的情况下相比来说速度就会降低，因此寻找精度高且计算量小的算法显得尤为重要[2]。在确定解算算法后，弹道解算器既要保证计算精度，又要满足单兵模式拦截中对弹道解算器体积小型化、低功耗、解算速度快的要求。而传统的弹道解算多运行在较大型的计算机系统上[3]，难以满足单兵拦截时对弹道解算器的小巧、灵活、操作简便、节能等需求。因此有必要选择一种低功耗、高性能的

7、微控制器，在精确解算外弹道微分方程组的基础上，开发出一种嵌入式便携军用弹道解算器，用于单兵拦截低慢小中弹道的快速解算。　　本文正是基于这样的需求下，通过建立弹丸质点弹道模型，研究高精度弹道快速解算方法。选取低功耗、高性能的微控制器，设计出一种基于单片机STM32F407平台的便携军用弹道解算器，具有体积小、能耗低、解算精度高的特点，能够满足单兵拦截低慢小的需要[4]。　　1基础理论