空空导弹无线电修正通道数字仿真

论文摘要

主动雷达型空对空导弹的发射过程分为三个阶段:发射阶段,中制导阶段,末制导阶段。中制导阶段通常采用惯导+无线电修正通道的方式。无线电修正通道数据链路一般是利用无线电遥控的方法实现对导弹的控制。其特点是制导信息从导弹以外的地方产生,本文中即由载机形成并发射控制指令,通过传输介质将该指令传送至导弹。弹上无线电设备接收并译出各种指令后,经自动驾驶仪控制舵面的转动,从而达到控制导弹飞行的目的。由于载机和导弹在飞行中常常要进行不同的机动,传输指令的数据链会产生空间遮挡。在某型号空空导弹研制过程中,需要对不同攻击弹道的情况下对数据链的遮挡效应进行仿真,以分析导弹无线电修正通道的工作效能,确定改进方案,计算导弹的最大攻击距离。本文正是基于以上工程背景,开展空空导弹无线电修正通道数据链路仿真研究的。 本文基于Simulink建立了导弹、载机和目标三者空中运动平台,导弹、载机和目标空间关系在运动中不停变化,把这一变化过程实时输出,然后送给天线方向图仿真模块,天线方向图仿真模块利用三者的空间几何关系可以算出导弹的接收信号的功率,信号的接收情况送到了无线电修正通道数据链路接收增益端,从而达到仿真目的。最后,本文给出了无线电修正通道数据链路中导弹的无线电数据链路的一系列仿真曲线。 本文创新点体现在建立了导弹、载机和目标三者组成的空间运动平台模型,并在这一平台中搭建了空空导弹无线电修正通道数据链路,实现了运动平台和无线电修正通道数据链路两个模型的结合。通过两个模型的结合为进行无线电修正通道的设计验证提供了条件,解决了空空导弹研制中的无线电修正通道数字仿真的问题,具有一定的工程实际意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文课题来源
• 1.2 国内外情况
• 1.3 导弹制导控制系统仿真的作用和意义
• 1.4 论文的内容
• 第二章 空空导弹无线电修正通道数据链路概述
• 2.1 中远程空空导弹复合制导体制
• 2.2 主动雷达型空对空导弹制导体制
• 2.3 小结
• 第三章 系统仿真以及仿真平台软件
• 3.1 系统仿真
• 3.2 系统仿真的分类
• 3.2.1 实物仿真
• 3.2.2 数学仿真
• 3.2.3 混合仿真
• 3.3 仿真系统的基本要求
• 3.3.1 较强的通用性
• 3.3.2 较好的开放性
• 3.3.3 良好的交互方式
• 3.3.4 广泛的数据信息源
• 3.4 仿真试验的基本方法
• 3.4.1 面向对象的仿真
• 3.4.2 分布式交互仿真
• 3.4.3 可视交互仿真
• 3.5 系统仿真的步骤
• 3.6 仿真平台MATLAB
• 3.6.1 MATLAB／SIMULINK与空空导弹仿真
• 3.6.2 MATLAB软件介绍
• 3.7 小结
• 第四章 导弹、载机和目标飞机平台的建立
• 4.1 常用坐标系
• 4.2 空对空导弹数学模型
• 4.2.1 导弹的运动方程组
• 4.3 空空导弹仿真模型
• 4.3.1 搜索跟踪模块
• 4.3.2 导航计算模块
• 4.3.3 飞行控制模块
• 4.3.4 导引头状态切换模块
• 4.4 环境模型
• 4.5 小结
• 第五章 无线电修正通道数据链路模型的建立
• 5.1 载机发射部分
• 5.1.1 Saleh放大模块
• 5.2 空间传输信道模型
• 5.2.1 多径瑞利衰落信道
• 5.2.2 伦琴衰落信道
• 5.2.3 自由空间路径损耗
• 5.2.4 接收机热噪声模块
• 5.3 导弹接收部分
• 5.3.1 接收信号功率
• 5.3.2 量程方程的基础
• 5.3.3 接收信号功率与频率的关系
• 5.4 天线方向图仿真
• 5.4.1 Sinc函数法和函数拟合法
• 5.4.2 插值法
• 5.5 入射角度与天线增益计算
• 5.6 小结
• 第六章 仿真结果及分析
• 6.1 仿真实验
• 6.2 小结
• 结束语
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢
• 附录
• 参数表
• 使用界面