子母弹抛撒参数优化与抛撒∕盲区半径误差分析

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1、2014年第6期导弹与航天运载技术No．62014文章编号：1004-7182(2014)06—0042—05DOI：10．7654／j．issn．1004—7182．20140611子母弹抛撒参数优化与抛撤／盲区半径误差分析刘赛，庞桂凤，郭珂，刘宁，严东升(北京航天长征飞行器研究所，北京，100076)摘要：以抛撒半径和抛撒盲区作为优化目标，以母弹抛撒时的高度、速度、当地弹道倾角、子弹最大抛撒速度和子弹最小抛撒速度等抛撒参数为优化变量，研究了子母弹抛撒参数优化设计方法。以该优化方法计算了一个算例，利用计算得到的偏导数进行了抛撒半径和盲区半径的误差分析。关键词：子母弹；抛撒参数；优化；误

2、差分析中图分类号：E932．3文献标识码：AOptimizationofDispersionParametersandErrorAnalysisofDispersion／blind—areaRadiusforClusterWarheadLiuSai，PangGui-feng，GuoKe，LiuNing，YanDong—sheng(BeijingInstituteofSpaceLongMarchVehicle，Beijing，100076)Abstract：Consideringthedeficiencyoftraditionalcalculationmethods，anoveloptim

3、alcalculationmethodofdispersionradiusandblind-arearadiusisproposed．In．theproposedmethod，sometrajectoryparameterssuchasdispersionheight，velocity,flightpathangleofmissile，maximumandminimumejectingvelocitiesofbulletsareadoptedasthemajorinputconstraints．Atlast，theefficiencyoftheproposedmethodisverifi

4、edbyasimulationexample，inwhichdispersionradiusandblind-arearadiuserrorsareanalyzedbyutilizingthepartialderivativesoftheequations．KeyWords：Clusterwarhead；Dispersionparameters；Optimizationmethod；Erroranalysis0引言战术导弹通常配多种战斗部以打击多种目标，需要根据目标毁伤机理选择相应的战斗部种类。其中子母弹可以扩大目标的覆盖面积，在导弹武器的发展中得到了广泛的应用，如按目标特性和毁伤效果对

5、子弹进行优化设计，则能够大幅提高战斗部的毁伤效率。子母弹战斗部最终的毁伤效率由子弹威力及其落点分布决定。在子弹产品设计工作完成后，其落点分布主要取决于母弹的弹道特性和子母弹抛撒特性等因素。通常，子母弹抛撒半径、盲区半径以及其误差均为战术导弹的重要技术指标。文献[1】针对某型子弹，在不同抛撒参数条件下计算了子弹的抛撒半径，并分析了该参数对子弹抛撒半径的影响；文献[2】针对某型子弹，先计算了不同抛撒参数对子弹落点散布的影响，然后设计了一种类似穷举法的搜索方法：先对最敏感变量进行优化，然后优化其他变量。本文以抛撒半径收稿日期：2014．02—17；修回日期：2014—03．06作者简介：刘赛(

6、1982一)，男，工程师，主要从事飞行器总体设计和盲区半径作为优化目标，以母弹抛撒时的高度、速度、当地弹道倾角、子弹最大抛撒速度和子弹最小抛撒速度等抛撒参数为优化变量，研究了一种更为通用的子母弹抛撒参数优化设计方法；在应用该方法进行优化计算时，可根据计算得到的偏导数对抛撒半径和盲区半径的误差进行分析。1动力学建模导弹抛撒子弹时的高度较低，在研究子弹抛撒半径和盲区的时候，可以把地球看作其圆球模型与抛撒时母弹海平面高度弹下点相切的平面大地，建立抛撒点当地坐标系：原点O为切点，@轴垂直于平面指向母弹的抛撒点，仇轴在平面内指向母弹速度矢量在平面投影的方向(若速度方向垂直于平面，则可以任意选择工轴

7、方向)，Oz轴按右手定则确定。图l为子弹抛撒坐标系、抛撒半径和盲区半径定义示意图。第6期刘赛等子母弹抛撤参数优化与抛撒／盲区半径误差分析43l，蔫、、、0抛撒半径。2刀卜；赫半径一八以，，7图l子弹抛撒坐标系、抛撒半径和盲区半径定义示意把母弹和子弹看作质点，在抛撒点当地坐标系中建立子弹的飞行动力学方程：等一去等铘警=一去等w强警一去等w—d—x：矿dt。(1)生：Vdt7idz=Ky=属刀g=昙∥2式中工，Y，z分别为子弹在抛撒点当