战斗机空战对抗及战效分析研究

论文摘要

近年来,战斗机作战效能研究在航空领域得到了广泛的重视。作战效能评估技术是二十一世纪综合性、前沿性技术。战斗机是一种复杂的综合武器系统,综观战斗机研制过程,其作战效能,在论证战斗机的战术技术指标、性能,评审新机研制方案,作战模拟以及军事分析等方面起着重要作用。本文首先讨论了用于战斗机作战效能评估的方法,重点讨论了空战仿真方法。依据空战仿真方法,建立了战斗机空战效能评估系统结构模型,给出了战斗机空战仿真系统总体设想和框架。然后,讨论了用于空战仿真系统的飞机飞行动力学模型(FDM)、雷达、火控系统、武器系统(导弹)等建模问题,其中雷达、火控系统及武器系统的建模以功能性建模为主。在此基础上,设计开发了新一代具有跨平台、通用性、可灵活配置及高可扩展特性等特点的空战仿真软件系统。该系统可以快速、便捷建立各类飞行器及机载系统的仿真模型,进行空战仿真和战效分析。最后,应用两个算例初步验证了该空战仿真系统。本文还对所用到的XML技术、Python程序设计语言、面向对象程序设计和模块化等先进技术进行简要介绍。研究表明,XML等先进建模及程序设计技术在飞行动力学仿真及战效研究中具有十分重要的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外战斗机作战效能研究概况
• 1.3 空战对抗仿真方式
• 1.4 飞行仿真技术
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 战斗机作战效能评估
• 2.1 战斗机作战效能评估方法
• 2.2 空战仿真方法
• 2.2.1 飞机及导弹运动方程
• 2.2.2 机载武器系统仿真
• 2.2.3 机载雷达仿真
• 2.2.4 目标击毁概率模型
• 2.2.5 空战动作决策仿真
• 2.2.6 飞机控制模型
• 2.2.7 目标选择和分配
• 2.2.8 机动策略
• 2.2.9 战果统计
• 2.3 小结
• 第三章 战斗机空战仿真系统
• 3.1 空战基本模式
• 3.2 空战仿真系统
• 3.2.1 空战仿真系统总体构想
• 3.2.2 空战仿真系统结构及功能
• 3.3 空战仿真系统实现的技术思想
• 3.3.1 模块化构建与面向对象技术
• 3.3.2 XML 建模技术
• 3.3.3 Python 语言与飞行机动动作
• 3.4 小结
• 第四章 空战仿真系统各子系统模型
• 4.1 飞机本体模型
• 4.1.1 飞机质心运动方程一般形式
• 4.1.2 机体轴系中的质心运动方程
• 4.1.3 飞机转动方程
• 4.2 火控模型
• 4.3 雷达模型
• 4.4 导弹模型
• 4.4.1 导弹的比例导引律
• 4.4.2 导弹的攻击区
• 4.4.3 导弹的仿真流程
• 4.5 空战结果统计模型
• 4.6 小结
• 第五章 空战仿真结果
• 5.1 概述
• 5.2 算例一：1 对1 空战
• 5.2.1 空战仿真初始态势
• 5.2.2 仿真过程描述
• 5.2.3 仿真结果
• 5.3 算例二：2 对2 空战
• 5.3.1 空战仿真初始态势
• 5.3.2 仿真过程描述
• 5.3.3 仿真结果
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文