末敏弹动态特性分析及测试方法研究

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1、图书分类号TJ393密级非密注1UDC_______________________________________________________________硕士学位论文末敏弹动态特性分析及测试方法研究王瑞指导教师（姓名、职称）曹咏弘（副教授）申请学位级别工学硕士学位专业名称工程力学论文提交日期_____2015___年___4___月___10___日论文答辩日期_____2015___年___5__月___24___日学位授予日期________年______月______日论文评阅人韩志军孙华东答辩委

2、员会主席李珠2015年5月21日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类末敏弹动态特性分析及测试方法研究摘要对于末敏弹系统来说，稳态扫描阶段对作战效能的影响至关重要，具有复杂的动力学特性。本文采用理论分析，数值仿真的方法研究了此阶段的运动学特性并在此基础上进行了末敏弹稳态扫描阶段弹道滤波算法的研究。首先，对末敏弹伞-弹系统模型进行了说明，分析了末敏弹在母弹飞行、末敏子弹减速减旋及稳态扫描这三个阶段飞行弹道，基于拉格朗日方法建立了伞-弹系统稳态扫描阶段的7自由度多刚体体动力学模型。其次，利用Pro/E软件建立伞-弹

3、系统几何模型然后导入Adams软件建立动力学模型并对其动态特性进行了动力学仿真，分析了伞-弹系统稳态扫描阶段的弹道特性，得到了伞弹系统开伞后的运动规律和敏感器扫描的规律，为末敏弹总体优化设计提供一定的理论依据。最后，为了末敏伞-弹系统有效利用雷达测量的飞行数据进行飞行状态最优估计，建立了伞-弹系统稳态扫描段四自由度的动力学状态方程和测量方程,然后分别运用扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）两种非线性滤波估计算法,对稳态扫描段弹道滤波问题进行了仿真，快速、准确地获取了飞行状态参数，对测量数据进行了最优

4、估计，重构了此阶段飞行弹道。仿真结果表明，综合考虑滤波稳定性、估计精度和计算效率,无迹卡尔曼滤波要优于扩展卡尔曼滤波。关键词：末敏弹，稳态扫描，拉格朗日力学，卡尔曼滤波，状态估计ResearchonDynamicCharacteristicsandEstimationApproachofFlightStateforTerminalSensingAmmunitionAbstractForParachute-BombSystem,stablescanningiskeyfactorhavinginfluenceonop

5、erationaleffectivenessanddynamiccharacteristicsisextremelycomplex.Basedontheoreticalanalysisandnumerical,theanalysisofthecharacteristicsofmovementwasrespectivelycarriedout.Onthisbasisresearchthetrajectoryfilteralgorithmwasestablished.First,parachute-bombsyste

6、mstructuremodelwasillustrated.Respectively,thedynamicmodelofprojectileflight,deceleratingandrotatingstageandstablescanningstageweredetailedanalyzed.BasedonLagrangemechanics,aseven-degreeoffreedommulti-bodydynamicmodeloftheterminaldescentofparachute-bombsystem

7、isdeveloped.Secondly,thegeometricmodelofparachute-bombsystemisbuiltinPro/EandthensetupdynamicmodelofthesysteminAdams,andtheparachute-bombsystemdynamicsimulationismadeinAdams.Theballisticcharacteristicsofstablescanningwereanalyzed,themovementlawoftheparachute-

8、bombsystemparachute-openingandthescanlawsofsensitiveimplementaregained.Theresultscanbeatheoreticalreferenceforoptionaldesignoftarget-sensitivity-projectile.Finally,inordertoeffectivelyuse