基于有限元模型的红外诱饵弹半实物仿真系统设计

摘要

红外诱饵弹是一种低成本高效率的红外对抗手段,在现代战争中得到了广泛的应用。正确的评估和检验诱饵弹干扰效果,对诱饵弹的设计和使用有重要的指导意义。传统的检验方法是通过打靶实验进行的,其成本高、效率低,有很大的局限性,而半实物仿真技术则克服了这些缺点,成为目前的研究热点。
　　本文对诱饵弹的半实物仿真技术进行了研究,根据诱饵弹的工作环境,应用有限元方法建立了诱饵弹的干扰特性仿真模型,并以微镜阵列为核心,搭建了诱饵弹半实物仿真系统,实现了诱饵弹干扰性能的评估和检验。首先分析了诱饵弹工作机理和运行状态。借助有限元方法,对诱饵弹的流场分布进行了详细描述和准确求解,以此为基础,研究了诱饵弹运动过程中空气阻力的变化和温度场的分布,建立了诱饵弹运动特性和辐射特性的有限元模型,为半实物仿真提供了理论依据。其次,规划了半实物仿真系统的总体方案,并根据层次化设计原则对系统进行了模块划分。整个仿真系统分为三大部分:系统仿真软件、工控机硬件平台和微镜阵列驱动设备。然后,完成了仿真系统软件和硬件设计,实现了各模块的功能。软件系统包括:诱饵弹运行仿真软件模块、数据通信模块、工控机控制模块和阵列控制器驱动模块。实现了诱饵弹动态仿真图像的生成、仿真数据的传输处理和微镜阵列的控制。系统硬件包括:工控机PXI总线平台、数据通信接口模块和微镜阵列驱动模块,在系统软件的控制下,实现了诱饵弹红外热图像的生成。最后,搭建了完整的半实物仿真系统,进行整体运行调试,检验系统各模块能否正常工作,并通过自制的微镜阵列模拟设备,对系统进行实物测试。测试结果表明,半实物仿真系统各模块运行正常,能够实现预期功能。

目录

基于有限元模型的红外诱饵弹半实物仿真系统设计

DESIGN OF INFARED DECOY HIL SIMULATION SYSTEM BASED ON FINITE ELEMENT MODULE

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 本文的主要研究内容

第2章 红外诱饵弹干扰特性的有限元模型研究

2.1 诱饵弹工作原理及其干扰特性的影响因素

2.2 基于有限元方法的诱饵弹气动特性分析

2.3 诱饵弹变阻力运动特性模型的建立

2.4 诱饵弹干扰辐射特性模型建立

2.5 本章小结

第3章 诱饵弹半实物仿真系统硬件设计

3.1 半实物仿真系统总体方案

3.2 基于PXI总线的仿真系统硬件平台的构建

3.3 微镜阵列驱动原理

3.4 基于PXI总线的微镜阵列驱动卡

3.5 本章小结

第4章 诱饵弹半实物仿真系统软件设计

4.1 系统软件总体方案

4.2 上位机仿真软件

4.3工控机控制软件

4.4 阵列控制卡驱动软件

4.5 本章小结

第5章 半实物仿真系统实验验证

5.1 半实物仿真系统的搭建

5.2 系统软件运行测试

5.3 微镜阵列控制器测试

5.4 系统整体测试

5.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致 谢