导弹弹道计算与仿真论文(数学建模)实习报告.doc

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1、生产实习报告导弹弹道计算与仿真姓名学号专业班级郭潇逸U200810004应数08012011-7-2123摘要弹道导弹弹道，亦称自主弹道。这类弹道在导弹发射前是预先规定的，适用于攻击固定目标，导弹发射后一般不能随意改变，只能沿预定曲线飞向目标。根据受力情况，弹道一般分为三段主动段(OK)、自由段(KE)和再入段(EC)。导弹飞行时所受的力主要有地球引力、发动机推力、空气动力和控制力等。导弹主动段飞行程序的选择在弹道设计中占有重要地位，飞行程序决定导弹飞行弹道的形状。具体说飞行程序是指俯仰角(导弹纵轴与地球水平面的夹角)φ的变化规律。通常用数

2、值方法来求解导弹的运动方程。弹道计算在导弹各设计阶段和导弹试验以及射表编制工作中，是一项必不可少的工作。由于导弹射程的增大和导弹命中精度的提高，对弹道计算的精度要求也愈来愈高。弹道计算的精度，依赖于导弹运动方程的描述精确度和数值计算方法。本文分别给出了弹道导弹在主动段、自由段和再入段的运动微分方程组，并用matlab球解微分方程组，给出了短程弹道导弹自由段和再入段的运动仿真图像。关键词：弹道导弹，主动段，自由段，再入段，俯仰角，仿真23目录摘要I1背景介绍11.1分类11.2主要特点12问题叙述33问题分析43．1主动段（ok）43.2被动

3、段（kc）54模型假设64.1主动段弹道基本假设64.2自由段弹道基本假设64.3再入段弹道基本假设65符号系统86模型建立106.1主动段运动方程微分组的一般形式106.2被动段弹道微分方程组118结果分析209模型评价21参考文献22附录23231背景介绍弹道导弹（ballisticmissile）是一种导弹，通常没有翼，在烧完燃料后只能保持预定的航向，不可改变，其后的航向由弹道学法则支配。为了覆盖广大的距离，弹道导弹必需发射很高，进入空中或太空，进行亚轨道宇宙飞行；对于洲际导弹，中途高度大约为1200公里[1]。1.1分类弹道导弹按作

4、战使用分为战略弹道导弹和战术弹道导弹；按发射点与目标位置分为地地弹道导弹和潜地弹道导弹；按射程分为洲际、远程、中程和近程弹道导弹；按使用推进剂分为液体推进剂和固体推进剂弹道导弹；弹道导弹按结构分为单级和多级弹道导弹。按美国的分类方式：　　洲际弹道导弹(ICBM):射程在5500km以上　　远程弹道导弹(IRBM):射程在3000和5500km之间　　中程弹道导弹(MRBM):射程在1000和3000km之间　　短程弹道导弹(SRBM):射程在1000km以下　　中短程的弹道导弹也常被称为战区弹道导弹（TBM）。使用射程大于被攻击目标距离的导

5、弹是有依据的：它能够到达一个非常高的高度，然后再以极快的速度俯冲下来，使得防卫更加艰难.比如说一枚3000公里射程的导弹如果用来攻击500公里的目标,它可以在到达目标时具有1200公里的高度,与洲际弹道导弹能够到达的高度差不多.这样，它就可以像洲际导弹一样以每秒6公里的速度冲向目标。这种速度大约是音速17倍至18倍，几乎不能防御。1.2主要特点　　弹道导弹的主要特点是：　　（1）导弹沿着一条预定的弹道飞行，攻击地面固定目标。23　　（2）通常采用垂直发射方式，使导弹平稳起飞上升，能缩短在大气层中飞行的距离，以最少的能量损失克服作用于导弹上的

6、空气阻力和地心引力。　　（3）弹大部分弹道处于稀薄大气层或外大气层内。因此，它采用火箭发动机，自身携带氧化剂和燃烧剂，不依赖大气层中的氧气助燃。　　（4）火箭发动机推力大,能串联、并联使用,可将较重的弹头投向较远的距离。　　（5）导弹飞行姿态的修正，用改变推力方向的方法实现。　　（6）弹体各级之间、弹头与弹体之间的连接通常采取分离式结构，当火箭发动机完成推进任务时，即行抛掉，最后只有弹头飞向目标。　　（7）弹头再入大气层时，产生强烈的气动加热，因而需要采取防热措施。　　（8）导弹无弹翼，没有或者只有很小的尾翼，起飞质量和体积大，结构复杂。　

7、　（9）为提高突防和打击多个目标的能力，战略弹道导弹可携带多弹头(集束式多弹头或分导式多弹头)和突防装置。（10）有的弹道导弹弹头还带有末制导系统，用于机动飞行，准确攻击目标。232问题叙述弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定程序飞行，关机后按自由抛物体轨迹飞行的导弹。这种导弹的整个弹道分为主动段和被动段。主动段弹道是导弹在火箭发动机推力和制导系统作用下，从发射点起到火箭发动机关机时的飞行轨迹；被动段弹道是导弹从火箭发动机关机点到弹头爆炸点，按照在主动段终点获得的给定速度和弹道倾角作惯性飞行的轨迹。研究和掌握导弹运动规律是从事飞行力学工

8、作者的一项十分重要的任务。在导弹设计过程中，只有经过弹道分析掌握弹道运动规律，才能正确地选择结构参数、选择飞行弹道和进行弹道计算，评定导弹的基本性能参数，并为导弹飞行试验提供需要