【摘 要】
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本文将翼身组合体形式的高超声速飞行器作为具体对象,对其再入过程中的轨迹优化和攻防对抗等内容进行研究。论文主要包括如下几个方面:首先介绍高超声速飞行器再入大气时的动力学模型和流体运动模型。将其视为质点,在地心赤道旋转坐标系中确定飞行器位置,利用牛顿运动学定律建立力与速度的矢量方程,之后在不同坐标系中分解得到标量方程;忽略地球自转和科里奥利力的影响,推导出苏式坐标系中质心动力学模型。介绍了飞行器最重要
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本文将翼身组合体形式的高超声速飞行器作为具体对象,对其再入过程中的轨迹优化和攻防对抗等内容进行研究。论文主要包括如下几个方面:首先介绍高超声速飞行器再入大气时的动力学模型和流体运动模型。将其视为质点,在地心赤道旋转坐标系中确定飞行器位置,利用牛顿运动学定律建立力与速度的矢量方程,之后在不同坐标系中分解得到标量方程;忽略地球自转和科里奥利力的影响,推导出苏式坐标系中质心动力学模型。介绍了飞行器最重要的飞行轨迹与系统约束条件,建立流动控制方程,为计算空气动力学数值仿真提供理论基础。分析高超声速飞行器再入滑翔段的特点,基于Fluent对其再入滑翔段进行气动仿真,获得了相关的气动参数。分别建立单变量气动系数模型和双变量气动系数模型,将其用于后续的仿真试验。介绍了高斯伪谱法将多区间连续动态轨迹优化问题转化为非线性规划问题的基本框架。利用GPOPS工具箱,考虑高超声速飞行器再入时不同初始再入航迹角和马赫数对飞行距离的影响。分析了对于高超声速武器拦截的机理和攻防对抗影响因素。然后分别从高超声速武器攻击和拦截弹拦截的角度进行仿真,定量的分析评估高超声速飞行器武器对抗反导拦截系统的攻击能力,验证在不同横向机动能力下的攻击效能;从拦截弹末制导角度出发,设计拦截仿真场景,进行蒙特卡洛仿真来得出相应的结论。
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