鱼雷系统建模与仿真
鱼雷控制系统计算机辅助分析设计与仿真课程设计
鱼雷控制系统计算机辅助分析设计与仿真课程设计简介鱼雷控制系统是一种用于海上军事作战的重要装备。
为了能够更好地研究和设计鱼雷控制系统，需要使用现代计算机技术来进行辅助分析和仿真。
本课程设计旨在提供计算机辅助分析设计与仿真的基础知识和技能，帮助学生更好地掌握鱼雷控制系统的设计与开发。
课程安排本课程设计将分为以下几个部分：第一部分：理论知识介绍（预计时间：2周）本部分将介绍课程设计所需要的理论知识。
具体内容包括： - 鱼雷控制系统的基本原理 - 现代计算机技术在鱼雷控制系统中的应用 - 计算机辅助分析设计与仿真的基本概念和方法第二部分：软件使用技能训练（预计时间：4周）本部分将介绍鱼雷控制系统的仿真软件，并通过实际操作，让学生掌握软件的使用技能。
具体内容包括： - 仿真软件的安装和配置 - 仿真软件的基本功能和操作方法 - 鱼雷控制系统仿真场景的设定和调整第三部分：鱼雷控制系统仿真设计（预计时间：4周）本部分将要求学生根据指定的仿真场景，使用仿真软件完成鱼雷控制系统的设计。
具体内容包括： - 仿真场景的设定和要求 - 鱼雷控制系统的设计和调整 - 仿真结果的分析和报告撰写第四部分：课程总结与展望（预计时间：1周）本部分将对本课程设计进行总结，并展望计算机辅助分析设计与仿真在鱼雷控制系统研究领域的未来发展方向。
学习方法学生可以通过以下方式获得本课程设计的学习资料和支持： - 在线课程：本课程设计的学习资料将以在线课程的形式提供，学生可以通过网络随时随地进行学习。
- 项目文档：本课程设计的项目文档将提供详细的指导和要求，学生可以根据文档进行实践和操作。
- 讨论区支持：本课程设计将设立讨论区，学生可以在讨论区与老师和同学进行交流和讨论，获得支持和帮助。
参考资料•蔡健祥.现代控制原理与应用[M].北京:高等教育出版社,2003.•杨永华. Matlab在控制系统设计中的应用[M]. 北京: 科学出版社, 2006.•任合忠, 江女.军事仿真及其应用[M]. 北京: 国防工业出版社, 2005.结语本课程设计将以计算机辅助分析设计与仿真为核心内容，通过理论介绍、实践操作和课程总结等环节，帮助学生更好地掌握鱼雷控制系统的设计和开发过程。
火箭助飞鱼雷水下射击禁区建模与仿真
火箭助飞鱼雷水下射击禁区建模与仿真佚名【摘要】The definition of rocket assisted torpedo (RAT) shooting forbidden zone and the division principle are given. Accordingly, the calculation models of shooting forbidden zones in initial searching phase, pursuing phase and re-searching phase of a rocket assisted torpedo are built by considering the characteristic of its underwater trajectory. The influences of some factors on the shooting forbidden zones are analyzed via simulation, and the result indicates that the torpedo homing distance and velocity, as well as the maximum velocity of target, are the key influencing factors. Further, the expression of RAT underwater shooting forbidden zone is simplified according to infaust instance.% 射击禁区是影响火箭助飞鱼雷作战使用安全的重要因素。
给出了火箭助飞鱼雷射击禁区的定义及划分原则；结合火箭助飞鱼雷水下弹道特点，建立了火箭助飞鱼雷初始搜索段、跟踪段和再搜索段的射击禁区解算模型。
鱼雷系统建模与仿真
y
y′
yp P : (xp , yp ), (x′p , y′p )
d e
y′p θ
O
f
x′
c a b x′p
θ
xp
x
z
⎡ cosθ 0 sinθ ⎤
Ry
(θ
)
=
⎢ ⎢
0
1
0
⎥ ⎥
⎢⎣− sinθ 0 cosθ ⎥⎦
y
图2
x
4．将下面的公式展开，写成方程组的形式。
mν 2 ×ν1 + mν 2 × (ν 2 × ( Brc )) + mν1 + mν2 × ( Brc )) = τ1
ωx
，ωy
，ωz
求解
dθ dt
，
dψ dt
，dϕ dt
的转换矩阵，并说明当
θ
=
90D
时
该矩阵奇异。
9．当 y = 2 y +1， y(0) = 1，步长 h = 0.1 ，选用梯形法计算 t =0.1 时的 y 值。
10． 在如下图所示的鱼雷控 这些仿真设备有什么作用？
《鱼雷系统建模与仿真技术》
<共 10 题，每题 10 分>
1．如图所示，试推导从 (x′p , y′p ) 到 (xp , yp ) 的坐标变换矩
阵。
⎡ ⎢ ⎣
xp yp
⎤ ⎥ ⎦
=
λ
⎡ ⎢ ⎣
x′p y′p
⎤ ⎥ ⎦
图1
2．将图 2 中的坐标系绕 x 轴逆时针转 90 度，写出坐标 变换矩阵。
3．在国际通用坐标系下，推导雷体系到地面系的坐标变 换中的第二步变换矩阵，即绕雷体系 Y 周转 pitch 角 度的变换矩阵。
基于组件的鱼雷武器建模与仿真
Ｏ 引 言
鱼雷 武器 仿真 系统 涉及声 学 、 学 、 光 工程 数学 、 计 算机 、 电子 工程 、 械 等 多 学科 和领 域 。若 用 高 级 仿 机
组 件 技 术 的 出现 主要 源 于程 序设 计 技 术 ， 继 是 ｏ Ｐ 面 向 对 象 编 程 ） 后 的 一 项 优 秀 的 编 程 模 ｏ （ 之 型 。与传统 的 软件 开 发 不 同 ， 基 于 组 件 对 象 的 在 软件工 程 中更注 重组 件 的规 划 、 计 与 开发 ， 以使 设 可
性 ， 动力 系 统 模 块 、 含 自导 系 统 模 块 、 道 解 算 模 块 弹 等 。其 中的弹 道解算 模 块为 组件 ， 入水 管制 弹道 模 含
块、 初始 弹 道模 块等 ， 于后 期 开发者 或 维护 者来 说 ， 对 如果 想 用新 的模 块代 替 原有 的模 块 ， 只需 要对 新模 块 进行 开 发和 测试 即可 ， 而不需 去 了解其 他 模块 的实 现
第３ ３卷 第 ８期
２１ ０ １年 ８月
舰船Biblioteka 科学技术
Ｖｏ ． ３， Ｎｏ． １３ ８ Ａｕ ｇ．，２０１ １
Ｓ Ｐ Ｓ ＥＮＣＥ ＨＩ ＣＩ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
基于组件的鱼雷 武器建模 与仿真
刘 雄 ，张 绳 ，康 凤 举 ，张 亚雄 ，郑 卉 凌 。
块 ， 员接 口模块 接 收 鱼 雷 载 体 的 配 置信 息 ， 实 体 成 当 解 算模 块 接 收到武 器 发控 仿真 台发 来 的 出管信 息后 ，
根 据 配置 信 息 ， 数 据 库 模 块 中读 取 相 应 的 性 能 参 从 数 ， 动第 ｋ个 实体 解算 模块 进 行解 算 。 因为 １ 鱼 启 个 雷 联邦 成员 需 要模 拟 多条 鱼雷 ， 以成员 中含多 个结 所 构 相 同的鱼 雷 实体 解 算 模 块 。鱼 雷 实体 解 算 模 块 中
协同仿真平台下鱼雷仿真模型设计与实现
收稿日期:2006201213 修回日期:20062042193基金项目:国家重点实验室资助项目(51448080105ZS 2601) 作者简介:李群力(19712 ),男,陕西礼泉县人,硕士生,工程师,研究方向为计算机应用研究。
文章编号:100220640(2007)0720077203协同仿真平台下鱼雷仿真模型设计与实现3李群力1,魏佳宁2(11西安工业大学,陕西 西安 710032,21西北工业大学航海学院,陕西 西安 710072) 摘 要:针对系统仿真建模可重用的需求,采用组件对象建模的思想对鱼雷进行建模,通过分析鱼雷模型的特点,完成了协同仿真平台下由鱼雷动力学、运动学模块、动力系统模块、控制系统模块、弹道解算系统模块、自导系统模块、引信系统模块、尾流自导模块、误差模块所组成的鱼雷层次结构模型设计,并已实现协同仿真环境中不同粒度的可重用模型的程序开发。
通过对鱼雷仿真模型的测试与应用,验证了协同仿真环境下组件对象建模方法具有建模过程快捷、灵活、适应性高、可重用性好和利于跨平台移植的优点。
关键词:协同仿真,鱼雷,建模,组件中图分类号:TJ 63012 文献标识码:AM odeli ng and Si m ulation of Torpedo i nCollaborative Si m ulation PlatformL I Q un 2li 1,W E I J ia 2n ing2(1.X i ’an T echnolog ica l U n iversity ,X i ’an 710032,Ch ina21M a rine Collag e ,N orthw estern P oly techn ic U n iversity ,X i ’an 710072,Ch ina ) Abstract :A i m ing at the requ irem en t fo r m odeling reu se in si m u lati on ,th is p ap er discu sses the m odeling p rocess fo r to rp edo by u sing the com ponen ts m ethod 1T he to rp edo m odel has been analyzed and divided in to six p arts 2dynam ic system ,con tro l system ,trajecto ry system ,w ake gu ide system ,fu sse system and erro r generating system 1T hen the h ierarch ical m odel of to rp edo has been designed and realized in co llabo rative si m u lati on p latfo rm 1T he test and app licati on of the to rp edo si m u lati on m odel verified that the m ethod is good at setting up fast ,vivid ,h igh adap tive m odels and has reso lved the p rob lem s in cro ss 2p latfo rm tran sp lan tati on 1Key words :co llabo rative si m u lati on ,to rp edo ,m odeling ,m odu le引 言在大多数仿真软件项目中,模型不必要的重复创建造成了资源的浪费。
基于EXTEND的鱼雷技术准备过程建模与仿真
准备任务的能力 和各保障环节保 障设备配置 的合 理 性进行 评估 。
目前 ， 对装 备技 术准 备过 程进 行 分析 的研 究 很 少， 主要是 基 于导 弹 装 备 ， 数 研 究 是 利 用 交叉 网 多
系列保 障 环节后 转化 为一级 战斗使 用 状态 的过程 ，
其 目的主要 是确保 鱼 雷装备 的战术 ｍｅｔ ｐ ｏ ｘ ｍ ｐｅｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅｍｅｈ ｄ ｈ ｓｔ ｅｐ ａ ｔ ａ ｆｅｔｉ ｅ ｌｙｎ ｕ ｐ ｒ ｅｏ ｒｅ ｃｅ ｔ ｉａｌ ｅ ｏ ｏ ｏ ｙ ｅｆ ｒｅ ａ ｌ Ｏ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｔ ｏ ａ ｈ ｒｃｉ ｌｅｆｃ ｎ ｄ ｐｏ ｉｇ ｓ ｐ ｏ ｔｒｓ ｕ ｃ ｓｓｉｎ ｉ ｃ ｌ ｃ ｆ ｙ
ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ｕ ｒ ｎ ｅ ，ａ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ｅ ｈ ｉａ ｕ ｒ ｎ ｅ ｒ ｃ ｓ ａ ｅ ｎ Ｅ ｅ ｈ ｉａ ａ ａ ｔ ｅ ｉ ｌｔｏ ｄ ｌ ｆ ｔｃ ｎ ｃ ｌ ａ ａ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ＸＴＥＮＤ ｏ ｔ ｒ ｕ ｌ ｂ ｓｎ ｉｃ ｅ ｅ ｇ ｇ ｓ ｆｗａ ｅ ｉ ｂ ｉ ｙ ｕ ｉ ｇ ｄ ｓ ｒ ｔ ｓ ｔ ｅ ｅ ｔｄ ｎ ｍｉ ｙ ｔ ｍ ｈ ｏ ｙ Ａｖ ｒ ｇ ｅ ｇ ｈ ｏ ｖ ｒ ｕ ｐ ｒ ａ ｔａ ｄ ｏ ｈ ｒ ｓｍｕ ａ ｉｎ ｓ ａ ｉｔ ａ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ｇ ｔｅ ｙ ｖ ｎ ｙ ａ ｃ ｓ ｓｅ ｔ ｅ ｒ ． ｅ ａ ｅ ｌｎ ｔ ｆｅ ｅ ｙ ｓ ｐ ｏ ｔ ｐ ｒ ｎ ｔ ｅ ｉ ｌｔ ｔ ｔ ｉ ｌｒ ｓ ｌ ｃ ｎ ｂ ｏ ｔｎ ｂ ｏ ｓｃ ｓ ｒ ｎ ｉｇ ｔ ｅｓ ｕ ｎ ｎ ｈ ｉ ｌ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｖ ｔ ｌ ｕ ｐ ｒ ａ ｔｃ ｎ ｂ ｏ ｎ ｎ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｍｕ ａ ｉ ｄ ｌ ｎ ｈ ｉｏ ａ ｐ ｏ ｔｐ ｒ ａ ｅ ｆ ｕ ｄ ａ ｄ ｂ ｍｐ ｏ ｅ ．Ａｔｌ ｓ ，ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｔ ｋ ｓｆ ｈ ｔ ｒ ｏ ｓ ａ ｔ ｈ ｓ ａ ｅ ａ ｅ ｉ ｏ — ｓ
基于鱼雷武器的作训仿真系统设计与研究
基于鱼雷武器的作训仿真系统设计与研究鱼雷作为一种重要的水下武器系统，在海战中扮演着重要的角色。
为了提高鱼雷的实战能力和水面舰艇的水下作战能力，设计和研究基于鱼雷武器的作战仿真系统是非常必要的。
本文将从系统设计和研究两个方面进行阐述。
首先，基于鱼雷武器的作战仿真系统的设计是一个很重要的环节。
系统设计需要从整体上考虑作战仿真的目标和功能，并制定相应的系统体系结构。
鱼雷作战仿真系统需要包括以下几个主要模块：鱼雷系统模块、舰艇模块、海底地形模块、雷达与声纳模块、作战指挥模块等。
鱼雷系统模块是整个仿真系统的核心部分，包括鱼雷发射、导引、制导等关键技术，可以通过虚拟技术对鱼雷的性能进行模拟和评估。
舰艇模块是鱼雷作战仿真系统中的另一个重要组成部分，可以对水面舰艇的航行、指挥、战术等进行模拟和评估。
海底地形模块可以对水下地形进行三维建模，并与鱼雷系统模块和舰艇模块相结合，实现真实环境下的作战仿真。
雷达与声纳模块可以对水面舰艇和鱼雷进行探测和定位，为作战提供信息支持。
作战指挥模块可以对作战进行规划、指挥和评估，实现对整个作战过程的监控和控制。
其次，基于鱼雷武器的作战仿真系统的研究也是一个关键的方向。
研究需要重点考虑鱼雷系统的性能优化、舰艇与鱼雷的联合作战、作战规划与决策等问题。
首先，研究可以通过仿真来优化鱼雷的发射、导引和制导等技术参数，提高鱼雷的精确度和杀伤能力。
其次，研究可以建立鱼雷与舰艇的联合作战模型，探索鱼雷与舰艇之间的配合方式，提高作战效能。
最后，研究可以在作战仿真系统中加入作战规划与决策模块，通过优化作战方案和决策过程，提高作战指挥的能力。
总的来说，基于鱼雷武器的作战仿真系统的设计和研究对于提高鱼雷的实战能力和水面舰艇的水下作战能力具有重要意义。
通过合理的系统设计和深入的研究，可以提高鱼雷系统的性能和水下作战的效能，提高水下作战的实战能力。
这对于提高我国海军的整体战斗力，维护海上安全和国家利益具有重大影响。
潜艇鱼雷攻击海上目标射击阵位建模与仿真
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·13·文章编号：2095－6835（2016）17－0013－03潜艇鱼雷攻击海上目标射击阵位建模与仿真＊徐君明1，李东兵2，罗木生1，徐珂文1（1.中国人民解放军海军航空工程学院，山东 烟台 264001；2.海军某专项办公室，北京 100036）摘 要：围绕海上目标规避机动时潜艇鱼雷射击阵位的计算问题，对无法及时规避的海上舰船、具有水下感知能机动规避的水面作战舰艇两类海上目标分别建立了理想条件下、海上目标规避机动时的潜艇鱼雷射击阵位定量计算模型，并仿真分析了两种情况下的射击阵位。
仿真结果表明，相比尾后方向，目标前方与侧前方的潜艇鱼雷射击阵位较远。
海上目标的规避机动压缩了目标前方与侧前方的鱼雷射击阵位，但对目标尾后方向的鱼雷射击阵位影响不大。
关键词：鱼雷；射击阵位；舰船；定量计算模型中图分类号：TJ630 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2016.17.013潜艇具有优良的隐蔽性，可使用鱼雷等武器对海上目标实施近距离的致命攻击。
对于攻击效果而言，除了会受武器系统战技性能的制约外，还与潜艇发射武器时的射击阵位等因素密切相关。
因此，如何确定射击阵位，是潜艇使用鱼雷等武器实施攻击前需要解决的关键问题之一。
射击阵位是指潜艇使用武器对敌舰船进行攻击时相对被攻击目标的位置点。
由此可见，射击阵位主要取决于潜艇发射武器时，相对被攻击目标的舷角和距离两个因素。
目前，国内对潜艇占领射击阵位的研究较多，关于潜艇鱼雷武器系统的射击阵位的研究主要集中于可攻区域、利用多项式回归的方法得出等概率阵位图等，少有分析海上目标的规避机动对潜艇鱼雷攻击造成的影响。
下面基于理想条件、海上目标规避机动两种情况分别建立潜艇鱼雷射击阵位的定量计算模型。
1 理想条件下潜艇鱼雷射击阵位潜艇鱼雷射击阵位的确定需确保鱼雷发射出去后能在航程内与目标相遇，否则将无法命中目标。
空投鱼雷斜入水冲击动力建模及仿真分析
M odelin g and S i m ula tion Ana lysis of O blique W a ter - en try I m pact D ynam ics of A ir - dropped Torpedo
WAN G Yong - hu
1, 2
, SH I X iu - hua
1
( 1. Northwestern Polytechnical University, Xi’ an Shanxi, 710072, China; 2. Civil Aviation Flight University of China, Guanghan Sichuan, 618307, China) ABSTRACT: The paper is based on water - entry dynam ics and ballistic theory, and a wetted correction factor is in2 troduced to substitute free water surface w ith equivalent water surface to rep resent the true water p ile phenomena. An oblique water - entry impacting model of disk ogive coup led w ith dynam ic and ballistic model is established using ex2 act body shape method, fully taking into consideration of the local up rise of water and fluid viscous drag . The water entry dep th marching is emp loyed to sim ulate and compute w ith a constant wetted correction factor and an incep tive condition of oblique water entry . The result of theoretic imp lementation of the exact body shape method is verified by the examp le for torpedo water - entry model installed ogive or disk ogive. And at same tim e, it p rovides valuable ref2 erences for studying whip, ricochet and the cushioning technology of water - entry i mpact . KEYW O RD S: Torpedo; Oblique water entry; Exact body shape method; I mpact overloads; Si m ulation
鱼雷弹道定位精度仿真研究
鱼雷弹道定位精度仿真研究一、引言1.1 研究背景1.2 研究意义1.3 国内外研究现状1.4 论文的主要研究内容和章节安排二、鱼雷弹道定位精度仿真模型设计2.1 鱼雷弹道动力学数学模型2.2 鱼雷弹道定位系统模型设计2.3 鱼雷弹道定位精度仿真模型的建立三、鱼雷弹道定位精度仿真参数矫正3.1 仿真参数设置和矫正方法3.2 矫正结果分析与评价四、鱼雷弹道定位精度仿真结果分析4.1 鱼雷弹道定位精度仿真结果统计4.2 鱼雷弹道定位精度仿真结果评价4.3 影响鱼雷弹道定位精度的因素分析五、结论与展望5.1 研究结论5.2 不足之处和改进措施5.3 研究展望参考文献一、引言1.1 研究背景鱼雷是一种常见的水下武器，在海战和反潜作战中发挥了至关重要的作用。
鱼雷弹道定位是鱼雷系统中至关重要的技术之一，可以利用定位系统精确地确定鱼雷的位置和方向，以便确保其在攻击目标时能够准确命中。
然而，鱼雷弹道定位精度受到许多因素的影响，如水下环境、传感器精度、定位算法等，因此需要深入研究鱼雷弹道定位的精度和准确性，以提高其作战效率和可靠性。
1.2 研究意义鱼雷弹道定位精度研究是鱼雷技术研究的关键领域之一。
提高鱼雷弹道定位精度可以有效地提高鱼雷的打击效能，并且能够提高鱼雷的反潜和反水雷作战能力，从而大大提高水下作战的成功率和效率。
因此，本研究旨在通过建立鱼雷弹道定位精度仿真模型，分析和评估鱼雷系统在不同环境和参数下的定位精度，为鱼雷技术的进一步发展和提高提供有力的理论支持和数据支撑。
1.3 国内外研究现状在国内外，鱼雷弹道定位精度研究已经得到了广泛的关注和研究。
国内外学者通过利用不同的方法和技术，如精确的数学模型建立、仿真技术模拟、实验验证等，对鱼雷弹道定位精度进行了深入探究。
例如，美国海军研究局（Naval ResearchLaboratory，NRL）研究的鱼雷导航控制系统（Torpedo Guidance, Navigation and Control System）具有优良的定位精度和适应性，能够适用于多种环境和复杂的任务场景。
线导+尾流自导鱼雷弹道建模与仿真
ａｇ ｒ ｍ ｎ ｒｊｃｏ ｙｌｇｃａ ｄｉ ｕ ｅｕ ｎｅ ｇｎ ｅｉｇｆ ｌ． ｌｏ ｉ ａ ｄｔａｅｔ ｒ ｏ ｉ ｎ ｓ ｆｌ ｎ ｉｅｒ ｉ ｄ ｓ ｓ ｉ ｎ ｅ Ｋｅ ｏ ｄ ： ｒ ｕｄ ， ｋ ｏ ｎ ， ｒｊｃｏ ｙｓ ｌｔ ｎ ｇ ｉｅａｇ ｒ ｍ ， ｄ ｌ ａ ｅ ｙｗ ｒ ｓ ｗｉ ｇ ｉｅ ｗａ ｅｈ ｍｉｇ ｔａｅｔｒ ｉ ａｉ ， ｕｄ ｌｏｉ ｅ ｍｕ ｏ ｔ ｍｏ ｅ ｂ ｓ
ｈｏ ｎｇ ｍ ｏ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅ ｏ ｄ．Ｒｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｍｉ ｄ ｌｂａ ｅ ａ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐｅ ｐｒ ｓ ｎｔ ｔｖｅ ｇｕｉ ｅ ａ ｇ ｉｍｓ ｉ ｉｆ ｒ ｎｔ ｓ ａ ｅ ｒ ｎｃ ｐｓ ａ ｅ ｎ ｄ ｌ ｏｒｓ ｎ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｇ ｓ ａ ｅ ｅ ａ ｕｌ ｔ ｄ ｉ
ｇｕ ｄ ＋ ｗａ ｍｉ ｏｒ ｅ ｏ ｉ ｍｐｌ ｍ ｅ ．Ｔｈｅｍ ｏ ｌｈａ ｒｅ ｌ ｎ ｅ ｆ ｃ ｎｄ ｍｅ ｔｔ ｅ ｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔｏ ｉｅ ｋｅ ｈｏ ｎｇ ｔ ｐ ｄ ｓｉ ｅ ｎｔ ｄｅ ｓ ｆ ｉｎｄ ｙ ｉ ｔ ｒ ａ ｅ ａ ｅ ｈ ｅ ｕｉｅ ｎ ｆ
Ｗ Ｕ ， Ｙｕ ＫＡＮＧ ｎ —ｕ ～， Ｆｅ ｇ ｊ ＴＡＮＧ ｉ～， Ｋａ ＧＵＡＮ ｅ —ｉｎ Ｗ ｎ ｌ ｇ’ ａ
（ ． ａ ｉ ｏ ｌｇｅ １ Ｍ ｒｎ Ｃ ｌｅ ，Ｎ ｏ ｔ ｗｅｔ ｒ ｌ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌＵｎ ｖ ｒ ｉ ｒｈ ｓｅ ｎ Ｐｏｙ ｅ ｈ ｉ ａ ｉ ｅ ｓ ｙ，Ｘｉ ａ １ ０ ２， ｈ ｎ ｔ ’ ｎ ７ ０ ７ Ｃ ｉ ａ，
维普资讯
Ｖ ｏ ． ２， １ ３ Ｎｏ． ８
火 力 与 指 挥 控 制
Ｆｉｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｎ ｏ ｍ ａ ｄ Ｃｏ ｔ ｏ ｒ ｎ ｒ ｌａ ｄ Ｃ ｍ ｎ ｎｒｌ
基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统建模研究与设计实现
基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统建模研究与设计实现基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统建模研究与设计实现 1. 引言鱼雷作战训练是现代海军中至关重要的一项任务。
为了提高鱼雷作战训练的效果和效率，研发一种基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统具有重要意义。
本文旨在对基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统进行建模研究与设计实现。
2. 仿真系统的需求分析在设计一种基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统之前，首先需要对仿真系统的需求进行分析。
仿真系统需要实现鱼雷作战训练的各项功能，并具备良好的可扩展性和可维护性。
同时，仿真系统需要满足实时性要求，以确保训练与实际作战的紧密结合。
3. 建模方法在鱼雷作战训练仿真系统的建模过程中，本文采用组件化的方法，将系统分解为多个独立的组件，每个组件负责完成系统的一个特定功能。
这种组件化的设计方法可以提高系统的灵活性和可重用性。
4. 组件的设计和实现针对鱼雷作战训练仿真系统的需求，本文设计了若干个组件，包括目标模拟组件、鱼雷模拟组件、控制系统组件等。
每个组件都有独立的输入输出接口，通过这些接口实现组件之间的通信和协作。
5. 仿真系统的测试与验证完成组件的设计和实现后，需要对仿真系统进行测试与验证，以验证系统的正确性和可靠性。
本文设计了一系列测试用例，并通过这些测试用例对仿真系统进行了全面的功能测试和性能测试。
测试结果表明，基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统在满足各项需求的同时，具备良好的性能表现。
6. 总结与展望通过对基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统进行建模研究与设计实现，本文提出了一种改进的仿真系统设计方法。
这种基于组件化的设计方法可以提高系统的可扩展性和可维护性，同时能够满足实时性要求，提升鱼雷作战训练的效果和效率。
然而，本研究还存在一些不足之处，例如缺乏针对具体应用场景的优化和改进。
因此，未来可以进一步研究和改进基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统，以满足不同应用场景的需求。
7. 结语本文通过对基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统进行建模研究与设计实现，为提升鱼雷作战训练的效果和效率提供了一种新的设计方法。
基于鱼雷武器的作训仿真系统设计与研究
基于鱼雷武器的作训仿真系统设计与研究基于鱼雷武器的作训仿真系统设计与研究摘要：本文针对鱼雷武器作训的需求，设计并研究了一种基于鱼雷武器的作训仿真系统。
该系统通过仿真技术，提供了真实的训练环境和个性化的训练内容，有效提高了鱼雷武器作训效果。
本文采用三维建模技术、虚拟现实技术以及数据处理技术等方法，详细介绍了系统的设计原理和实现方法，并进行了系统性能的分析和评估。
实验结果表明，该系统能够满足鱼雷武器作训需求，并具有良好的效果和可扩展性。
关键词：鱼雷武器；作训仿真系统；三维建模技术；虚拟现实技术；数据处理技术引言鱼雷作为一种重要的水下武器，其作训对于提升作战能力具有至关重要的作用。
然而，传统的鱼雷武器作训方式往往存在一些问题，例如受到地理环境、天气等因素的限制，训练效果受限；高成本、高风险的实际演练存在安全隐患等。
因此，研究一种基于鱼雷武器的作训仿真系统，以提供真实的训练环境和个性化的训练内容，对于有效提高鱼雷武器作训效果至关重要。
一、系统设计原理鱼雷武器作训仿真系统主要包括仿真环境构建、数据处理和虚拟现实技术三个部分。
1. 仿真环境构建为了提供真实的训练环境，本系统采用三维建模技术构建一个仿真区域，包括海底地形、水下障碍物、声呐探测范围等。
同时，考虑到鱼雷的自主导航能力，系统还需要模拟不同的水下环境条件，例如海流、风浪等，以便训练人员在实际情况下进行操作和应对。
2. 数据处理为了提高仿真系统的真实度和可靠性，本系统采集了大量的真实鱼雷作训数据，并对其进行处理。
通过对数据的处理和分析，能够模拟鱼雷的不同运动状态、声呐信号等，从而提供更加真实的作训环境。
此外，系统还能够根据训练人员的不同需求，提供个性化的训练内容和难度。
3. 虚拟现实技术本系统采用虚拟现实技术，为训练人员提供一个身临其境的作训环境。
通过佩戴虚拟现实设备，训练人员可以感受到真实的水下环境和鱼雷作训过程，在虚拟环境中进行操作和决策，提高了训练的真实感和效果。
线导尾流自导鱼雷弹道建模与仿真
万方数据 万方数据吴字，等：线导＋尾流自导鱼雷弹道建模与仿真（总第３２一ｏ９８９）・１１５・弹道算法模块：给出各阶段弹道算法（弹道逻垂直面深度控制方程是晚一＾，（ｙ一，“）＋＾ａ口＋辑），按算法解算出控制鱼雷运动的舵角变化指令；＾Ａ控制系统模块：给出鱼雷运动控制方程，按导引算法给出的控制指令控制鱼雷运动｝命中检测模块：按雷目距离和引信作用距离，判断鱼雷是否击中目标；初始态势模块：确定初始态势，设定相关参数。
仿真逻辑是：首先由战术态势设定完成鱼雷及目标的初始参数预设定，目标运动模型完成目标的运动参数设定及机动方式选择；仿真开始后，鱼雷和目标作相对运动，由目标运动轨迹及尾流几何仿真模型可得到目标的尾流区域，鱼雷根据设定的线导导引规律运动，尾流自导开机后，按尾流搜索弹道运动，在每个仿真步长间隔中进行鱼雷与目标尾流问的几何碰撞检测“］，按照所得的尾流检测标志位引导鱼雷按照尾流自导弹道逻辑算法沿尾流朝目标方向运动，如果丢失目标尾流，则进行再搜索，直至再次探测到尾流或航程结束，如果雷目距离小于引信作用距离则判为命中目标。
２．３弹道仿真算法设计建模时将各阶段的弹道控制算法进行独立设计和封装，从而方便不同导引算法的组合及其研究与分析。
仿真算法库里封装了如下几种典型导引算法。
１）对于线导＋尾流自导鱼雷的搜索弹道设计可分为未知目标运动要素和已获得目标运动要素两种情况。
前一种情况下，由于只能得到目标的方位变化率，不能得到其位置、距离等信息，因而可采用固定滞后角法及保持距离法ｏ］。
导引规律分别为固定滞后角法；Ｋ—Ｋ。
一￡；保持距离法：Ｋ—Ｋ：ａｒｃｓｉｎ（ｍ／ＴｏｒＤ打）；其中Ｋ。
一口～＋ａｒｃｓｉｎ｛［，ｋ如。
＋口。
ｓｉｎ（足。
凡。
）Ｋ，，ｒ。
ｓｉｎ（卢蛳一卢。
）］／”。
］），为方位重合法导引规律；￡是常数，为固定滞后角，一般取４。
～８。
；ｍ为固定长度，一般取４００ｍ～８００ｍ，７０ｒＤ拈为鱼雷距发射艇距离。
后者则采用尾流中心点法，即先用方位重合法进行线导，在接近目标一定距离时尾流自导开机，自适应后瞄准尾流中心点或前１／３点处，直航搜索。
鱼雷武器效能评估建模与仿真
ｗａ ｓ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｐ ｒａ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒａ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｍｏ ｎ ｔ ｅ—Ｃａ ｒ ｌ ｏ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ，
ｍａ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｎｄ ａ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ｄ ｕ ｉｎ ｒ ｇ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｉ ｒ ｏ ｄ ．Ａ ｍｏ ｄ ｅ ｌ
２ ．９ ２ ３ ３ ０部队 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ０ ０ ）
摘 要： 研究鱼雷武器效 能优化评估 问题 ， 为提高鱼雷武器作战装备效能评估 ， 针对鱼雷武器评价指标复杂且现有效能评估 无 法体 现时间与效能指标 的动态关 系， 根据鱼雷武器储存和使用 的特点 ， 提 出了鱼雷准备时 间和准备条数的储存 使用 可用度 、 装载 可靠度 、 任务可靠度等新 的效能指标 ， 并建立 了效能指标数学模型和仿真统计模型 。根据离散事件动态仿真原 理 ， 利 用 Ｍ ｏ ｎ ｔ ｅ — Ｃ ａ ｒ ｌ ｏ 法、 离散事件仿真 、 数理统计等理论建立了一种鱼雷武器系统参数和规则参 数的综合仿真模 型 ， 并结合实例 进 行 了仿真 。结果表 明此模型不仅能定量仿真鱼雷武器 的效能 ， 还能进行敏感性 分析 ， 对 于评 估长期贮存 的鱼雷武器作 战效 能有较高 的参考价值 。 关键词 ： 鱼雷武器； 效能评估 ； 任务 可靠度 ； 建模 与仿真
不同发射参数下潜射鱼雷初始弹道建模与仿真
不同发射参数下潜射鱼雷初始弹道建模与仿真鱼雷是一种被广泛使用的武器，其可用于水下攻击和破坏任务。
为了提高鱼雷的精度和效率，在设计阶段需要进行初始弹道建模和仿真的工作。
在不同的发射参数下，潜射鱼雷的初始弹道建模和仿真是十分重要的。
为了研究这个问题，我们可以采用几个步骤，首先是建立数学模型，然后进行仿真。
在这个过程中，我们需要考虑发射参数、鱼雷的质量、阻力和其他因素。
在建立数学模型时，我们需要考虑到发射参数。
这些参数包括初始速度、初始方向、发射角度和初始位置。
这些参数都会影响鱼雷的运动轨迹和速度。
在实际情况中，这些参数都是由导弹系统的控制和计算机程序进行计算和调节的。
在建立模型之后，我们就可以开始进行仿真。
这个过程中，我们需要考虑鱼雷的质量、阻力和其他因素。
这些因素都会影响鱼雷的运动轨迹和速度。
我们可以使用计算机模拟的方法来模拟不同的情况，并找到最优的解决方案。
在进行仿真时，我们需要考虑到不同发射参数下的影响。
例如，如果我们将发射角度改变一些，可能会影响鱼雷的运动轨迹和速度。
我们还需要考虑到水流和其他环境因素的影响。
这些因素都必须被纳入仿真中进行精确的模拟。
潜射鱼雷的初始弹道建模和仿真是相当复杂的过程。
但是，如果我们能够精确地进行建模和仿真，将有助于提高鱼雷的精度和效率，为我们的任务提供更好的保障。
因此，有必要对不同发射参数下的潜射鱼雷进行初始弹道建模和仿真，以便优化鱼雷设计并提高其作战性能。
在进行潜射鱼雷初始弹道建模和仿真工作时，我们需要考虑的一些相关数据包括发射参数、鱼雷的质量、阻力、水流等。
针对这些数据，我们可以进行详细的分析，以便更好地了解它们之间的关系和影响。
首先，发射参数是影响鱼雷初始弹道的重要因素之一。
其中包括初始速度、初始方向、发射角度和初始位置。
这些参数对鱼雷的运动轨迹和速度都有直接的影响。
例如，增大鱼雷的初始速度和发射角度可以提高其弹道高度和射程，但同时也会增加阻力和消耗燃料，影响鱼雷的最终性能。
水下高速超空泡鱼雷时变动力学建模与控制技术研究
水下高速超空泡鱼雷时变动力学建模与控制技术研究水下高速超空泡鱼雷是一种高速、远程、精确攻击目标的武器系统。
其主要特点是采用超空泡尾部设计，使其在水下能够高速巡航。
同时，该鱼雷采用涡轮发动机和鱼雷尾流自控系统，可以实现高速自动化控制和精确打击目标。
为了更好地研究水下高速超空泡鱼雷的动力学特性和控制方式，需要进行建模和控制技术的研究。
本文将就水下高速超空泡鱼雷的建模与控制技术进行详细阐述。
1.动力学模型水下高速超空泡鱼雷的动力学模型主要包括力学方程、流体力学方程和尾流模型等。
其中，力学方程包括质心动态平衡方程和角动量动态平衡方程，用来描述鱼雷的平衡状态和运动规律。
尾流模型则是利用纵向运动方程、横向运动方程和角度运动方程等，来描述鱼雷尾流的运动规律和作用力。
2.建立运动仿真模型为了更好地研究鱼雷的动力学特性，需要建立适当的运动仿真模型。
一般采用数值方法进行求解，包括有限差分法、有限元法和贝塞尔法等。
其中，有限差分法是一种简便有效的求解方法，可以得到较为精确的仿真结果。
通过建立运动仿真模型，可以更好地了解鱼雷的运动特性和水下环境的影响。
并且，还可以对控制算法进行测试和优化，提高鱼雷的控制精度和打击效果。
1.控制系统设计鱼雷的控制系统主要包括制导系统、自控系统和通信系统等。
制导系统是指鱼雷的目标获取、引导和跟踪系统，主要通过雷达、目标识别系统和惯性导航系统等来实现。
自控系统是指鱼雷的控制系统，可以通过PID控制、模糊控制和神经网络控制等方式来实现鱼雷的自动化控制。
通信系统是指鱼雷的通信设备，可以通过激光通信、声波通信和无线通信等方式来实现鱼雷与指挥中心的信息交流。
2.控制算法研究针对水下高速超空泡鱼雷的特点，需要研究适合的控制算法来实现高精度打击目标。
其中，PID控制是一种传统的控制算法，可以根据鱼雷的运动特征进行参数优化，实现较为稳定的控制效果。
神经网络控制是一种新型控制算法，可以利用神经网络的学习能力和预测能力，实现高精度、高鲁棒性的控制效果。
鱼雷武器系统效能评估模型及其仿真
（ ． 北 工 业 大 学 航 海 学 院 ，陕 西 西 安 ７ ０ ７ ；２ 海 军 大连 舰 艇学 院 ，辽 宁 大 连 １ ６ １ ） １西 １０ ２ ． １ ０ ８
摘要 ：在 鱼 雷武器 系 统效能 评估 中， 系 统 的战术技 术指 标是 评估 武器 系 统效 能 的重 要 因 素。 其 对鱼 雷武 器系 统的 可靠性 和 维修性进 行 研 究， 并应 用于 可用 性矩 阵计 算之 中。利 用 随机过 程 理论 ， 建 立 鱼雷 武器系 统 可信性 矩 阵和武 器 系统效 能能 力指 数 模 型， 最后 建 立 鱼雷 武 器 系统 效 能 评 估模 型， 并进 行计 算机 仿真 。
Ｊ Ａ ｅ一，Ｓ Ｙｕ Ｉ ＯＮＧ ａ — ｉ，ＬＩ Ｂ ｏ ｗｅ ＡＮＧ ｎ — ｉ Ｑｉｇｗｅ
（ ． ｏｌｇ ｆ ａｉｅＥ ｇｎ ｅｉｇ １ Ｃ ｌ ｅｏ ｒｎ ｎ ｉｅｒｎ ，Ｎｏ ｔ ｗｅｔｒ ｏｙｅｈ ｉ ｌ ｉｅｓｔ，Ｘｉａ １ ０ ２，Ｓ ａ ｎ ｉ ｅ Ｍ ｒｈ ｓｅｎ Ｐ ｌｔｃ ｎｃ ｖ ｒｉｙ ａ Ｕｎ ’ｎ ７ ０ ７ ｈ ａ ｘ，Ｃｈｎ ｉａ；
对 新 型武器 装 备 进 行效 能分 析 ， 能够 克 服 决 策 的 盲 目性 。这就 需 要对 武器 系统 结构 、 能 参数 、 性 采 用的技 术进 行 定量 、 定性 评 估 。 文 献 ［ １—２ 中 作 战 ］
武 器 系统在 规定条 件 下满 足一组 特 定任 务要求 程 度
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ａ ｓ ｓ ｍ ｅ ｔａ ｅ ｓｂ ｌ ｙ；ｔ ｒ ｅ ｏ ｗ ｅ ｐ ｎ ｓ ｓ ｅ ；ｓｏ ｈａ ｔｃ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｎ ｌ ｓｓｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｅ ｓ ｎ ｎｄ ｆ ａ ｉ ｉｉ ｔ ｏ ｐ ｄ ａ ｏ ｙ ｔ ｍ ｔ ｃ ｓ ｉ ｒ ｃ ｓ ； ｅ ｆｃ ｉ ｅ ｓ ｖ ｌ ａ ｉ ｎ： ｓｍ ｕ ａ ｉｎ ｆｅ ｔｖ ｎｅ ｓｅ ａｕ ｔｏ ｉ ｌｔｏ
77-基于Simulink的鱼雷控制系统仿真
2. 1 动力学和运动学模型 根据流体动力学和航行动力学, 鱼雷在水 下空间运动 的
动力学方程为:
收稿日期: 2003- 07- 07
12
dVx / dt
Fsx + Fgx + Ftx
dVy / dt
Fsy + Fgy + Fty
dVz / dt = [ A- 1] ! Fsz + Fgz + Ftz
4) 运动学方 程和动力学方程中 ∀、# 用 下式计算:
∀=
arctg
-
Vy Vx
,
( 5)
# = arctg
Vz
V
2 x
+
V2y
2. 2 控制 系统模型 根据鱼雷类 型 的不 同, 鱼雷 控制 规 律主 要 包括 双 环 控
制、比例微分控制和 继电型 控制 等几种 典型 的控制 方式。某 型鱼雷的控制方程如下:
1 引言
鱼 雷控 制 系统 的动 力 学和 运 动 学模 型 通 常 是 用 高 阶 微分 方程 描 述的 , 一般 只 有部 分 微分 方 程 能求 得 解 析 解, 多数 问题 的 研 究 必 须 借 助 于 现 代 仿 真 技 术 。MATLAB 是 美国 MathWorks 公 司 推 出 的 一 套 高 性 能 的 数 值 计 算 和 可 视化 软 件 , 它 集 数 值 分 析、矩阵 运 算 、信 号 处 理 和 图 形 显 示 于 一 体 , 构 成 了 一 个 方 便 的、界 面 友 好 的 用 户 环 境。 Simulink 是 一 个基 于 Matlab 的 系 统 级 框 图 设 计 工 具, 是 一 个交 互 式 动 态 系 统 建模 、仿真 和 分 析 工 具 , 它 支 持 连 续、 离散 以及 两者 混 合 线 性 和 非 线 性 系 统 , 也 支 持 具 有 多 种 采样 率 的 系 统, 目 前 广 泛 地应 用 于 自 动 控 制、信 号 处 理、 通讯 等系 统 仿 真 领 域。 Simulink 为 用 户 提 供 了 用 方 框 图 进行 建 模 的 图 形 接 口, 实 现了 可 视 化 的 建 模, 具 有 直 观、 方便 、灵活 的 特点 。
鱼雷热动力推进系统仿真技术展望
第14卷第1期2006年03月鱼 雷 技 术T ORPE DO TECHNOLOGY Vol .14No .1Mar .2006收稿日期:2005208202;修回日期:2005209208.作者简介:赵宽明(1966-),男,硕士,高级工程师,长期从事热动力系统调节控制仿真等方面的研究.鱼雷热动力推进系统仿真技术展望赵宽明1, 孙开锋1, 符艳军2, 刘小红3 (1.西安精密机械研究所,陕西西安,710075;2.空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077;3.山西平阳机械厂,山西侯马,043002)摘 要:传统的设计2试验2修改设计2试验的热动力研究模式已经成为制约热动力鱼雷发展的瓶颈,因此迫切需要开展动力系统仿真技术研究。
本文介绍了适用于动力系统的典型仿真软件,分析了近几年来鱼雷动力仿真研究的现状,提出了针对鱼雷动力推进系统的计算机仿真、半实物仿真、虚拟样机等基本仿真研究方法,展望了动力仿真技术的未来发展方向,为新型鱼雷热动力的研发探索新途径。
关键词:鱼雷热动力系统;计算机仿真;半实物仿真;虚拟样机中图分类号:TJ630.3;TP391.9 文献标识码:A 文章编号:167321948(2006)0120014204Prospects i n S i m ul a ti on Technolog i es of Torpedo Therma lPower and Propulsi on Syste mZHAO Kuan 2m ing 1, SUN Ka i 2feng 1, FU Yan 2jun 2, L iu X iao 2hong3 (1Xi’an Precisi on M achinery Research I nstitute ,Xi’a n 710075,China;2The telecommunicati on Engineering I nstitute ofthe A ir Force Engineering University (AFE U.),Xi’an 710077,China;3Shanxi PingyangM achinery Fact ory,Hou ma 043002,China )Abstract:Abstract:Traditi onal research mode of design 2test 2modified design 2retest has been the bottleneck t o restrict devel op 2ment of ther mal power t or pedo,s o it is urgent t o devel op ther mal power syste m si m ulati on technol ogy .Three kinds of typ ical si m 2ulati on s oft w ares suitable for power syste m are intr oduced,and the current status of t or pedo power si m ulati on research in recent years is analysed .So me basic si m ulati on technol ogies are p resented f or the t or pedo ther mal power syste m,such as computer si m 2ulati on,hard ware in 2the 2l oop si m ulati on,and virtual p r ot otype .The trend t o the devel opment of t or pedo power si m ulati on tech 2nol ogy is p r os pected in order t o p r obe a way t o the research of ne w t or pedo ther mal power syste m.Key words:t or pedo ther mal power system;computer si m ulati on;hard ware 2in 2the 2l oop si m ulati on;virtual p r ot otype1 鱼雷热动力推进系统对仿真技术需求鱼雷动力推进系统完全不同于汽车、飞机、火箭等动力推进系统,这主要是由于其系统结构原理和工作环境不同。
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已知：ν1 = [u v w]T ，ν 2 = [ p q r]T ，Brc = [ xG yG zG ]T ，τ1 = [ X Y Z ]T
5．鱼雷有哪六个自由度？分别是什么运动？
6．试说明地面坐标系、雷体坐标系与速度坐标系之间的位置确定关系。
7．请推导鱼雷速度系转换到地面系的变换矩阵。
8．试推导从
ωx
，ωy
，ωz
求解
dθ dt
，
dψ dt
，dϕ dt
的转换矩阵，并说明当
θ
=
90D
时
该矩阵奇异。
9．当 y = 2 y +1， y(0) = 1，步长 h = 0.1 ，选用梯形法计算 t =0.1 时的 y 值。
10． 在如下图所示的鱼雷控制半实物仿真系统中，哪些是鱼雷组件实物？ 哪些是仿真设备？ 这些仿真设备有什么作用？
彩色
打印机
仿
真
图形
机
显示器
仿真 控制台
PC-486 计算机
接
舵负载仿真器
驾 驶
口
舵机组件
仪
控
组
制
件
台
航向陀螺
摆组件 深度传感器
转台控制柜
三轴转台
水压仿真器
YSM-3水压仿真控制柜 液压站
y
y′
yp P : (xp , yp ), (x′p , y′p )
d e
y′p θ
O
f
x′
c a b x′p
θ
xp
x
z
⎡ cosθ 0 sinθ ⎤
Ry
(θ
)
=
⎢ ⎢
0
1
0
⎥ ⎥
⎢⎣− sinθ 0 cosθ ⎥⎦
y
图2
x
4．将下面的公式展开，写成方程组的形式。
mν 2 ×ν1 + mν 2 × (ν 2 × ( Brc )) + mν1 + mν2 × ( Brc )) = τ1
《鱼雷系统建模与仿真技术》
<共 10 题，每题 10 分>
1．如图所示，试推导从 (x′p , y′p ) 到 (xp , yp ) 的坐标变换矩
阵。
⎡ ⎢ ⎣
xp yp
⎤ ⎥ ⎦
=
λ
⎡ ⎢ ⎣
x′p y′p
⎤ ⎥ ⎦
图1
2．将图 2 中的坐标系绕 x 轴逆时针转 90 度，写出坐标 变换矩阵。
3．在国际通用坐标系下，推导雷体系到地面系的坐标变 换中的第二步变换矩阵，即绕雷体系 Y 周转 pitch 角 度的变换矩阵。