基本介紹
- 中文名：彈道仿真
- 外文名：trajectory simulation
- 條件：彈體為剛體
- 模型組成：飛彈動力學模型和運動學模型
- 計算方法：逐步積分
- 套用：軍事、公安
簡述,仿真系統設計,套用,滑翔增程彈,戰術彈道飛彈,
簡述
一般情況下，彈道仿真中均不考慮彈體的振動特性，即在彈體為剛體這一近似條件下進行仿真建模，此時仿真模型由飛彈動力學模型和運動學模型構成。描述飛彈動力學模型和運動學模型是非線性的一階常微分方程組，這樣一組方程，通常得不到解析解，只有在一些十分特殊的情況下，通過大量簡化，方能求出近似方程的解析解。
然而，在飛彈的彈道研究中進行比較精確的計算時，往往不允許進行過分的簡化。因此，工程上多運用數值積分方法求解這一微分方程組。數值積分的特點在於可以獲得飛彈各運動參數的變化規律，但它只可能獲得相應於某些初始條件下的特解，而得不到包含任意常數的一般解。在數值積分時，選取適當的步長，逐漸積分計算，計算量一般是很大的，故廣泛採用數字計算機來解算飛彈的彈道問題。
仿真系統設計
在利用計算機編程求解彈道運動方程組時，必須首先選定計算方案，它包括數學模型、原始數據、計算方法、計算步長、初值及初始條件、計算要求等。不同的設計階段，不同的設計要求，其所選取的計算情況是不相同的。如在方案設計階段，通常選取質點彈道計算的數學模型，計算步長以彈道計算結果不發散為條件而定。而在設計定型階段，應採用空間彈道的數學模型，計算用的原始數據必須經過多次試驗確認後的最可信數據，計算條件及計算要求則要根據飛彈設計定型的有關檔案要求確定。
套用
滑翔增程彈
Simulink工具箱給提供了一個非常簡單有效的可視化仿真建模環境，大大縮短了建模的周期，而且模型參數更加易於修改。因此，可以通過建立不同的控制方程研究不同下滑策略下的滑翔方案彈道。
平衡攻角滑翔方案事實上相當於控制鴨舵隨彈道飛行姿態的變化而及時調整張開的舵偏角，然後根據俯仰氣動力矩平衡方程計算出適當的平衡攻角，從而產生克服重力影響的升力，保證彈丸平穩地滑翔飛行，從而實現增程的效果。
戰術彈道飛彈
戰術彈道飛彈（TBM）的彈道運動可以看作是飛彈繞地心質點的二體運動，因此進行TBM彈道仿真的關鍵是根據發射點和落點的經緯度計算彈道軌道根數。考慮飛彈運動過程中地球自轉所產生的落點經度的變化，研究建立了彈道軌道根數的求解方法，通過坐標變化方法對軌道根數進行了校驗，並採用二體橢圓軌道運動理論實現了TBM的彈道仿真，仿真得到的發射點落點位置與給定的位置完全重合，從而對軌道根數進行了進一步的確認。
