制导仿真系统论文_陈炜

导读:本文包含了制导仿真系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:模拟器,系统,可编程,实物,门阵列,协方差,激光。

制导仿真系统论文文献综述

陈炜[1](2018)在《基于ARM平台的红外制导仿真系统》一文中研究指出红外制导仿真技术一直是国内外精确制导武器仿真技术的一个研究热点,是当今世界各军事强国争相发展的先进技术,直接决定着红外制导武器的发展速度,具有巨大的经济价值和国防战略意义。红外制导武器在战时环境下可以对目标进行搜索、跟踪和锁定,不断调整飞行姿态跟踪目标,最终摧毁目标。红外制导仿真系统是在实验室环境下使用红外成像系统捕捉目标,对目标的红外图像信息处理后得到其坐标信息,并控制导引头伺服系统调整光轴指向和导引头姿态,模拟导弹实战情况下的目标捕获与跟踪过程。本文通过研究红外制导武器在真实战地环境下的工作原理,设计了一套红外制导仿真系统的实现方案。该仿真系统主要由成像系统、控制单元和上位机图像处理系统构成,红外成像系统对待跟踪目标的红外信息进行图像采集,并上传至上位机进行处理,获取其相对视场的偏移位置信息并下传至控制单元,由控制单元对模拟导引头进行控制来实现对目标的捕获与跟踪功能。其中,仿真系统控制单元的设计以及控制单元对导引头驱动电机控制策略的制定是本文研究的核心内容。根据系统总体设计方案中的要求,本文采用基于ARM的硬件平台来实现红外制导仿真系统中的控制单元。由于控制单元硬件电路较为复杂,本文采用分层设计思想将控制单元的硬件电路分为转接层、驱动层、核心控制层和电源层。为了实现控制单元对电机的角位移控制的精确性和快速性,提出了一种两级串行比例-积分-微分(Proportion-Integral-Derivative,PID)闭环控制方案,其中内环控制伺服系统用于对电机调速,外环控制伺服系统用于调整电机角位移。本文首先对直流电机建立了数学模型,对常规PID、单神经元PID、RBF神经网络PID和改进的RBF神经网络PID这四种控制策略进行了仿真,分别从阶跃响应调节时间、超调量以及控制系统对时变信号的位置跟踪能力方面对仿真结果进行了分析和评价。通过对常规PID控制策略的仿真结果进行分析后可知,其存在调节时间较长,存在超调量,位置跟踪偏差和时间滞后量偏大等不足,不符合系统设计指标。针对常规PID控制策略存在的问题,本文将常规PID控制与神经网络结合,研究了单神经元PID控制策略并进行了仿真。相比于常规PID控制策略,单神经元PID控制策略加速了调节过程,同时减小了位置跟踪偏差和时间滞后量,使得控制性能得到了一定提升。为了进一步改善单神经元PID控制策略的调节时间和位置跟踪能力,将系统辨识理论与单神经元结合起来优化单神经元PID中的学习规则,得到了RBF神经网络PID控制策略,仿真结果表明,其调节时间、超调量和位置跟踪能力都得到了改善,控制性能得到提升。由于神经网络PID中都使用神经元比例系数来调整输出控制增量的增益,但是该系数往往需要离线预置,不能根据现场状态进行调整,这里对该比例系数的调整方式进行了改善,使其可以随着控制过程动态调整,从而改善控制性能。因此,提出了一种改进的RBF神经网络PID控制策略,仿真表明,与其它叁种控制策略相比,该控制策略在保留了RBF神经网络PID控制的位置跟踪能力的基础上进一步减小了调节时间,提高了系统控制性能。最后,在QtCreator集成开发环境下,使用C++语言开发了PID控制台软件,在Keil-MDK集成开发环境下,结合主控芯片的运行机制,使用C语言实现了常规PID控制策略和单神经元PID控制策略。将软件系统与硬件系统进行联调,得到了与仿真结果趋势一致的控制输出曲线。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

徐骏[2](2017)在《激光半主动制导仿真系统中自然环境数据库的建立与应用》一文中研究指出在当今以信息化战争为主要模式的军事格局下,精确制导武器发挥着越来越重要的作用。精确制导武器尤其是半主动激光制导武器,具有极高的命中率,先进的半主动激光制导武器的命中率甚至可以达到85%以上。英国的芬梅卡尼卡公司近期完成了新一代半主动激光制导导引头的研发,可以实现高精度激光捕捉和追踪,能够为目前没有末端制导或需要增强制导精度的空对地武器提供“即插即用”的精确制导能力。半主动式激光制导技术是我国目前该领域中应用最广泛的。其具有直接命中率高、效能好、抗干扰能力强、相对成本低,减少伤亡等优点,被广泛应用于炮弹、导弹等各式武器装备上。目前我国武装直升机上配备的最先进的空地导弹AKD-10就是采用激光半主动制导。弹重47千克,最大射程7公里,破甲能力超过1400毫米,世界上没有任何一种主战坦克能够抗住其打击。激光半主动制导武器的研发成本极高,如果能够利用计算机仿真软件代替部分或全部的实验硬件,通过建立并载入影响实验结果的典型外部、内部实验环境,进行仿真实验,则能够有效地减少成本并且极大地提高开发效率。本论文结合与中国兵器203研究所合作开发的激光半主动制导虚拟仿真系统,整体上介绍了虚拟仿真系统的实现,并着重分析、研究了环境建模及载入模块中复杂环境数据库的设计及应用。具体工作如下:(1)分析了激光在复杂自然环境下的大气传输特性,通过求解的激光大气透过率公式,结合自主开发的激光大气透过率计算软件,获得某地区的激光大气透过率数据,并构建了大气传输数据库。(2)分析了太阳光的辐射照度对于导引头灵敏度的影响,通过对实验数据的线性拟合,获得太阳光辐照度与导引头灵敏度的关系式,并构建了太阳光辐射数据库。(3)通过实验测量了不同目标的激光雷达散射截面,并构建了目标激光散射特性数据库。(4)以目标激光散射特性数据库、太阳光辐射数据库和大气传输数据库叁个数据库为基础,设计了大气传输软件和复杂环境数据库软件。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01)

任国焘[3](2016)在《基于DMD的可见光成像制导仿真系统设计》一文中研究指出半实物仿真实验能有效地缩短武器系统的研发时间,降低武器系统研发的经费开销,本文以某型号的制导武器半实物仿真系统为基础,分析了制导武器半实物仿真实验中所涉及的关键技术手段。本文选择Digital Mirror Device(DMD)作为核心显示器件,设计了一套可见光目标模拟器,该目标模拟器能支持帧频为60Hz的图像信号输入,采用LED作为照明光源,通过准直光学系统,提供给武器无穷远的视景图像。本文设计了一套与可见光目标模拟器搭配使用的导引头模拟器,并为导引头模拟器设计了一套帧同步电路。帧同步电路能使导引头模拟器更好的接收目标模拟器的图像,使得目标模拟器的每帧图像都能被导引头模拟器恰好接收到。视景仿真机为目标模拟器提供目标在空中飞行的仿真图像,本文根据仿真图像特点设计了相应的目标识别与跟踪的算法,使得导引头模拟器完成对该目标的识别跟踪,最后将采集到的运动数据生成的飞行轨迹与数学模型生成运动轨迹相对照,在实验室仿真条件下,导引头模拟器可以很好的完成对目标的识别跟踪。仿真系统对于通信网络实时性以及稳定性要求很高,本文基于UDP/IP协议设计了主控计算机与目标模拟器以及导引头模拟器的通信报文内容与格式。将主控计算机,目标模模拟器控制计算机,以及导引头模拟器叁者进行组网,验证了通信网络的功能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

王斐,梁晓庚,郭超,李佩佩[4](2015)在《灰云熵权聚类的制导仿真系统可信度评估》一文中研究指出针对制导仿真系统可信度评估中存在随机性和模糊性的问题,提出了基于中心点正态灰云白化权函数模型和组合赋权模型的灰云聚类综合评价模型。构建了制导仿真系统可信度评估指标体系。通过基于层次分析法的指标权重云模型确定各指标的主观权重,采用基于正态灰云白化权函数的信息熵和分类区分度的熵权法确定各指标的客观权重,结合加法集成原理对二者融合得到综合权重。利用变权灰色聚类理论,计算评价对象所属灰类的聚类结果。给出实例验证了方法有效性。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2015年08期)

闫亚朋[5](2015)在《基于叁轴转台的飞行器控制制导仿真系统设计与实现》一文中研究指出地面仿真是飞行器研发过程中的一个重要环节,它能够对飞行器的设计方法的合理性进行实际验证,检查系统整体及各分系统是否满足性能指标要求,并对飞行器的最终定型产生重要影响。本课题以导弹为假想研究对象,基于实验室的小型叁轴转台开发了一套飞行仿真实验系统,设计并实现了叁个实验项目,分别对目标的识别捕获及追踪、多种导引律性能以及IMU初始对准过程进行了实验验证。本系统分为软硬件两大部分,软件为主体部分,硬件为辅助部分。硬件部分主要包括一台计算机、转台的叁个框架及各自的驱动电机、电机驱动器、运动控制卡、目标模拟器、摄像头、IMU组件以及串口通讯设备,其中目标模拟器由靶标及其驱动电机和LED灯组成,用来模拟目标的运动,摄像头用来模拟导弹的导引头,可对目标进行识别与捕获并引导导弹追踪目标以及最终实现对目标的攻击,串口用来支持计算机与LED灯之间以及计算机与IMU之间的数据通讯。软件部分采用Borland C++Builder 6.0作为开发环境,作为系统中枢将各硬件部分有机地整合到一起,实现方案中设计的各个功能。主要完成的工作为开发串口通讯模块;开发光电跟踪系统实验项目,主要涉及到图像处理、电机控制以及绘制曲线;开发导引律比较研究系统实验项目,主要涉及到交战模型设计、导引算法、绘制图形及曲线、数据分析;开发IMU初始对准系统实验项目,主要涉及到数据滤波、电机控制以及绘制曲线;保存数据文件;设计ini参数配置文件;开发友好的人机交互界面,直观地展现数据及系统运行状态,便于用户操作该系统。经过调试与测试,本系统基本实现了方案中设计的功能,运行良好。软件模块化程度高,方便程序编写、移植及修改,并留出了部分接口,可由用户根据需要改用其它算法或参数,对进一步开发飞行仿真实验项目具有重要意义。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01)

袁丹,原树兴,黄桂明,赵明,何雪伟[6](2015)在《射频制导仿真系统关键技术》一文中研究指出主要针对射频制导系统半实物仿真试验所涉及的关键技术进行研究,在满足试验精度条件下,完成了微波暗室仿真试验距离、微波暗室静区、系统辐射天线单元间距、系统辐射信号角位置精度,以及系统有效辐射功率等技术的关键参数设计,并分别给出了在工程应用中的实现方法,为飞行器研制所需的射频制导仿真试验条件建设提供了依据。(本文来源于《火力与指挥控制》期刊2015年01期)

王松[7](2014)在《基于CUDA的人在回路红外成像制导仿真系统及技术研究》一文中研究指出人在回路的红外成像制导方式将人加入到制导过程中,其对目标的识别准确性和抗干扰能力都有显着增强,成为精确制导弹药发展的重要方向。人在回路红外成像制导仿真系统的研制在节省试验经费、降低试验风险、训练操作人员、提高制导命中率等方面都有着重要的意义。CUDA(计算机统一设备架构)提供了一套利用GPU进行通用计算的解决方案,已经在很多领域中取得了良好的加速效果。对人在回路的红外成像制导仿真系统进行设计与分析,并对仿真系统中计算密集环节利用CUDA技术进行加速,关系到系统能否实现人在回路,是满足仿真系统实时性要求的重要方面,具有十分重要的意义。本文对人在回路红外成像制导仿真系统进行了总体设计,根据人在回路的红外成像制导流程,将数学仿真系统划分为导弹运动计算子系统、红外场景生成子系统以及导引头控制子系统。为加快系统仿真速度,满足人在回路的实时性要求,对其中计算量较大的红外场景生成子系统与导引头控制子系统进行了分析研究。在红外辐射理论的基础上,对红外场景生成子系统各模块以及导引头控制子系统从利用CUDA加速的角度上进行了分析,得出了一些结论。在掌握CUDA编程和执行方式的基础上,对利用CUDA加速导引头控制子系统中自动目标识别(ATR)过程进行了研究,利用CUDA技术分别对自动目标识别中的灰度图像模板匹配算法和基于协方差矩阵的图像匹配算法进行了研究与加速,取得了良好的效果。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2014-12-01)

喻川[8](2014)在《半主动激光制导仿真系统研究》一文中研究指出随着半主动激光制导武器在军事中的广泛应用,半主动激光制导仿真系统在半主动激光制导武器开发中有着越来越重要的意义。半主动激光制导仿真系统可以加快武器开发速度,节约研究费用。本文设计了一种基于直流伺服电机的半主动激光仿真系统。针对半主动激光制导引导头的陀螺仪精度较低,响应较慢的缺点,并与半主动激光制导仿真系统实际相结合,采用直流伺服电机构建二维旋转平台替代陀螺仪。这样不仅提高了系统精度和响应度,还大大降低了成本。本文分析了半主动激光制导原理和光电探测和跟踪原理,主要完成了接收系统光路结构,接收系统的光路结构使得发出的激光信号在目标上的的反射光能够正确成像于PIN四象限光电探测器上;接收系统的信号放大处理电路,将PIN四象限光电探测器所输出的电流信号经放大、处理转换为电压信号,最终得到反映光斑中心在X方向和Y方向的偏移量并输入后期数据处理的电压信号。本文分析了伺服系统控制原理,以FPGA为数据采集和电机控制核心,完成了对误差信号、反馈电流和编码器脉冲的数据采集和电机控制器的硬件设计和调试工作。根据位置伺服控制原理设计了电机控制算法,完成相应功能的编程、仿真和调试工作。通过对实验数据的分析和处理,得到光斑中心在X和Y方向偏移量与输出电压信号的关系,分析了误差产生的原因,提出改进的意见和方法。通过控制伺服电机对各种波形的跟踪,了解系统实际性能,并提出了算法改进。本文设计的半主动激光制导仿真系统具有运行性能良好、调试方便等特点。(本文来源于《重庆大学》期刊2014-05-01)

蔡汉武,熊江,郑国强,刘红兵[9](2014)在《基于Matlab的导弹末端制导仿真系统》一文中研究指出为了给导弹末端制导律设计提供一个方便、有效的验证平台,本文基于Matlab的Simulink工具,设计了导弹末端制导仿真系统。根据导弹与目标间的动力学方程组,仿真得到导弹、目标间的相对运动,以及二者的运行轨迹。通过飞行轨迹仿真模块得到的导航数据,可以用于制导律的设计和验证。作为验证制导律的实例,给出了验证比例导引制导方法的演示。结果显示该平台可以用于辅助末端制导律设计,还具有结构简单、通用性强的优点。(本文来源于《信息系统工程》期刊2014年03期)

徐海,崔连虎,费惠佳[10](2012)在《COM技术在制导仿真系统主控软件中的应用》一文中研究指出导弹制导仿真试验系统的设备组成具有一定的复杂性,为使导弹制导仿真试验系统中各种不同类型的仿真设备能够协同一致的工作,采用COM技术以及模块化思想对系统的主控软件进行设计开发,使主程序框架以及各功能模块高度独立,实现了半实物仿真试验全过程的高效控制以及状态的实时监测。同时,对不同型号的被试品具有较高的通用性和可扩展性。开发的主控软件在以太网和实时网双网络环境下运行可靠,控制灵活,且数据传输及显示的实时性较高。(本文来源于《弹箭与制导学报》期刊2012年05期)

制导仿真系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在当今以信息化战争为主要模式的军事格局下,精确制导武器发挥着越来越重要的作用。精确制导武器尤其是半主动激光制导武器,具有极高的命中率,先进的半主动激光制导武器的命中率甚至可以达到85%以上。英国的芬梅卡尼卡公司近期完成了新一代半主动激光制导导引头的研发,可以实现高精度激光捕捉和追踪,能够为目前没有末端制导或需要增强制导精度的空对地武器提供“即插即用”的精确制导能力。半主动式激光制导技术是我国目前该领域中应用最广泛的。其具有直接命中率高、效能好、抗干扰能力强、相对成本低,减少伤亡等优点,被广泛应用于炮弹、导弹等各式武器装备上。目前我国武装直升机上配备的最先进的空地导弹AKD-10就是采用激光半主动制导。弹重47千克,最大射程7公里,破甲能力超过1400毫米,世界上没有任何一种主战坦克能够抗住其打击。激光半主动制导武器的研发成本极高,如果能够利用计算机仿真软件代替部分或全部的实验硬件,通过建立并载入影响实验结果的典型外部、内部实验环境,进行仿真实验,则能够有效地减少成本并且极大地提高开发效率。本论文结合与中国兵器203研究所合作开发的激光半主动制导虚拟仿真系统,整体上介绍了虚拟仿真系统的实现,并着重分析、研究了环境建模及载入模块中复杂环境数据库的设计及应用。具体工作如下:(1)分析了激光在复杂自然环境下的大气传输特性,通过求解的激光大气透过率公式,结合自主开发的激光大气透过率计算软件,获得某地区的激光大气透过率数据,并构建了大气传输数据库。(2)分析了太阳光的辐射照度对于导引头灵敏度的影响,通过对实验数据的线性拟合,获得太阳光辐照度与导引头灵敏度的关系式,并构建了太阳光辐射数据库。(3)通过实验测量了不同目标的激光雷达散射截面,并构建了目标激光散射特性数据库。(4)以目标激光散射特性数据库、太阳光辐射数据库和大气传输数据库叁个数据库为基础,设计了大气传输软件和复杂环境数据库软件。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

制导仿真系统论文参考文献

[1].陈炜.基于ARM平台的红外制导仿真系统[D].西安电子科技大学.2018

[2].徐骏.激光半主动制导仿真系统中自然环境数据库的建立与应用[D].西安电子科技大学.2017

[3].任国焘.基于DMD的可见光成像制导仿真系统设计[D].哈尔滨工业大学.2016

[4].王斐,梁晓庚,郭超,李佩佩.灰云熵权聚类的制导仿真系统可信度评估[J].系统仿真学报.2015

[5].闫亚朋.基于叁轴转台的飞行器控制制导仿真系统设计与实现[D].哈尔滨工业大学.2015

[6].袁丹,原树兴,黄桂明,赵明,何雪伟.射频制导仿真系统关键技术[J].火力与指挥控制.2015

[7].王松.基于CUDA的人在回路红外成像制导仿真系统及技术研究[D].国防科学技术大学.2014

[8].喻川.半主动激光制导仿真系统研究[D].重庆大学.2014

[9].蔡汉武,熊江,郑国强,刘红兵.基于Matlab的导弹末端制导仿真系统[J].信息系统工程.2014

[10].徐海,崔连虎,费惠佳.COM技术在制导仿真系统主控软件中的应用[J].弹箭与制导学报.2012

论文知识图

典型的鱼雷制导仿真系统原理组成...红外成像制导仿真系统及参数设...半实物红外制导仿真系统的典型...红外制导系统半实物仿真示意图制导仿真系统联邦结构红外/毫米波双波段复合制导仿真系

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制导仿真系统论文_陈炜
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