【技术实现步骤摘要】
一种基于蒙特卡洛的弹道仿真方法
本专利技术涉及弹道仿真
，是一种基于蒙特卡洛的弹道仿真方法。
技术介绍
传统的导弹试验依靠实弹打靶来实现，但是此种方法会耗费大量的人力和财力，且在导弹预研阶段不可能实现。目前进行导弹弹道仿真是研究导弹打击精度的重要手段，对导弹采用蒙特卡洛法进行计算机模拟打靶，可以研究随机干扰对导弹落点精度的影响。蒙特卡洛法又被称为随机抽样或统计试验方法，蒙特卡洛弹道仿真的基本思想是利用计算机的随机数值模拟来代替导弹飞行过程中的随机干扰因素，并将随机数值与导弹飞行动力学方程有机结合，以此代替真实的飞行试验，研究随机干扰因素对打靶精度的影响。蒙特卡洛弹道仿真中一般将随机干扰因素分为以下三类：火箭弹结构参数误差，主要包括推力大小偏差、线推力偏心、角推力偏心、质量偏差和转动惯量偏差等。发射过程带来的干扰，一般将发射过程的干扰综合成为初始角速度扰动。弹道风的影响。可以发现目前的蒙特卡洛弹道仿真方法中对随机干扰因素的考虑不是很全面，对导弹质量偏心距、偏心距的初始相位、推力偏角相位、指向偏差相...
【技术保护点】
1.一种基于蒙特卡洛的弹道仿真方法，其特征是：包括以下步骤：/n步骤1：采用动力学和运动学方程，建立导弹六自由度的弹道仿真模型；/n步骤2：设置多种随机变量，根据多种随机变量，生成随机干扰序列；/n步骤3：根据生成的随机干扰序列，加载到导弹六自由度的弹道仿真模型中，模拟随机变量对导弹打靶弹道的影响；/n步骤4：通过多次迭代仿真来模拟随机干扰对导弹打靶精度的影响。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于蒙特卡洛的弹道仿真方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：采用动力学和运动学方程，建立导弹六自由度的弹道仿真模型；
步骤2：设置多种随机变量，根据多种随机变量，生成随机干扰序列；
步骤3：根据生成的随机干扰序列，加载到导弹六自由度的弹道仿真模型中，模拟随机变量对导弹打靶弹道的影响；
步骤4：通过多次迭代仿真来模拟随机干扰对导弹打靶精度的影响。
2.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛的弹道仿真方法，其特征是：所述步骤1具体为：所述多种随机变量包括导弹的质心偏移、初始速度、初始速度攻角、初始攻角相位、导弹的指向偏差、释放偏差、指向偏差相位、释放偏差相位、质心纵向偏移、质心的偏心距、偏心距相位角、质心偏移、质心偏移相位角、推力偏角和推力偏角相位，根据多种随机变量，生成随机干扰序列。
3.根据权利要求2所述的一种基于蒙特卡洛的弹道仿真方法，其特征是：导弹的指向偏差、释放偏差、指向偏差相位和释放偏差相位影响导弹的初始姿态角，通过更改导弹初始的俯仰角和偏航角，进行两次角度变换实现，设定θ1为指向相位，φ1为指向偏差，θ2为释放相位，φ2为释放偏差，绕X轴旋转的坐标变换矩阵为Rx(α)，绕Y轴旋转的坐标变换矩阵为Ry(β)，通过下式表示Rx(α)和Ry(β)：
P2＝[Ry(φ2)Rx(θ2)Ry(φ1)Rx(θ1)]P1
其中，P2为在经坐标变换后新坐标系中的矢量，P1为P2在原坐标系中的矢量表示；
对每一组指向相位、指向偏差、释放相位、释放偏差求出相应的P1向量值，得到导弹初始俯仰角和初始偏航角，通过下式表示导弹初始俯仰角θ0和初始偏航角ψ0：
θ0＝-arcsin(P1(3)/1)
将初始俯仰角和初始偏航角带入到导弹六自由度的弹道仿真模型，模拟出指向相位、指向偏差、释放相位和释放偏差对导弹打靶弹道的影响。
4.根据权利要求2所述的一种基于蒙特卡洛的弹道仿真方法，其特征是：导弹的质心纵向偏移、质心偏心距、偏心距相位角、推力偏角和推力偏角相位相互耦合，通过修改推力作用力臂反映质心纵向偏移量的影响；给机体轴一个初始的滚转角速度p并给质心一个初始的切向速度vm，其中滚转角速度p与导弹自旋速度箱相等，切向速度vm等于自旋速度p乘以偏心距，方向与质心偏心距矢量垂直，偏心距相位角的影响通过更改导弹机体轴初始滚转角的大小来实现；根据推力偏角和推力偏角相位将推力矢量分解到形心坐标系中，通过坐标变换将推力矢量...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜生元，唐钧跃，迟骋，吴晅，史亚洲，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，苏州曦寰凯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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