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基于起爆概率的无线电引信抗箔条干扰能力的量化表征方法

李冉 郝新红 栗苹

李冉, 郝新红, 栗苹等 . 基于起爆概率的无线电引信抗箔条干扰能力的量化表征方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2021, 47(6): 1210-1219. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0128
引用本文: 李冉, 郝新红, 栗苹等 . 基于起爆概率的无线电引信抗箔条干扰能力的量化表征方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2021, 47(6): 1210-1219. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0128
LI Ran, HAO Xinhong, LI Pinget al. Quantitative characterization method for anti-chaff-jamming performance of radio fuze based on probability of ignition[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2021, 47(6): 1210-1219. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0128(in Chinese)
Citation: LI Ran, HAO Xinhong, LI Pinget al. Quantitative characterization method for anti-chaff-jamming performance of radio fuze based on probability of ignition[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2021, 47(6): 1210-1219. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0128(in Chinese)

基于起爆概率的无线电引信抗箔条干扰能力的量化表征方法

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0128
基金项目: 

装备预研领域基金 61406190101

详细信息
    通讯作者:

    郝新红, E-mail: haoxinhong@bit.edu.cn

  • 中图分类号: TN911.23

Quantitative characterization method for anti-chaff-jamming performance of radio fuze based on probability of ignition

Funds: 

Weapons and Equipment Pre-Research Fund 61406190101

More Information
  • 摘要:

    针对现有量化无线电引信抗箔条干扰方法的缺少,以防空导弹引信为例,结合箔条云运动轨迹模型和概率统计手段,提出基于起爆概率的无线电引信抗箔条干扰能力的量化表征方法。首先,在对单根箔条丝的螺旋下降运动进行分析的基础上,结合6-DOF非线性差分方程迭代计算得到箔条云的运动轨迹。其次,通过拟蒙特卡罗算法推导出箔条云的动态体密度函数,以箔条云的运动模型和动态体密度函数分别计算引信在箔条云近区干扰和远区干扰2种干扰作用下的不起爆概率。基于MATLAB构建箔条云轨迹模型,详细分析后得到箔条云动态的点分布模型,在此基础上利用拟蒙特卡罗方法得到箔条云的动态体密度函数,利用八叉树算法及最小二乘曲面法得到箔条云体积。最后,根据概率定义公式计算出箔条云干扰引信起爆概率。结果表明:所提方法客观、合理,为今后设计无线电引信抗箔条云干扰算法的启动条件提供了理论依据。

     

  • 图 1  单根箔条丝的螺旋下降运动

    Figure 1.  Spiral descending motion of single chaff dipole

    图 2  箔条云运动轨迹的迭代计算流程图

    Figure 2.  Iterative calculation flowchart of chaff cloud motion trajectory

    图 3  箔条云细分规则示意图

    Figure 3.  Schematic diagram of chaff cloud subdivision rules

    图 4  随机点内外分类示意图

    Figure 4.  Schematic diagram of inner and outer classification of random points

    图 5  单位长度弹道干扰区示意图

    Figure 5.  Schematic diagram of unit-length ballistic interference zone

    图 6  引信天线方向图

    Figure 6.  Fuze antenna pattern

    图 7  箔条云单位体积示意图

    Figure 7.  Schematic diagram of unit volume in chaff cloud

    图 8  箔条云运动特性示意图

    Figure 8.  Schematic diagram of chaff cloud motion characteristics

    图 9  箔条云分布图

    Figure 9.  Distribution of chaff cloud

    图 10  箔条丝姿态角变化示意图

    Figure 10.  Schematic diagram of orientation change of chaff dipoles

    图 11  箔条云平均体密度变化示意图

    Figure 11.  Schematic diagram of average volume density change of chaff cloud

    图 12  近区箔条干扰引信不起爆概率

    Figure 12.  Fuze non-initiation probability of near-zone chaff jamming

    图 13  近区动态箔条干扰引信不起爆概率

    Figure 13.  Fuze non-initiation probability of near-zone dynamic chaff jamming

    图 14  远区箔条干扰引信不起爆概率

    Figure 14.  Fuze non-initiation probability of far-zone chaff jamming

    图 15  远区动态箔条干扰引信不起爆概率

    Figure 15.  Fuze non-initiation probability of far-zone dynamic chaff jamming

    表  1  箔条丝在不同姿态下的法向力因子和轴向力因子

    Table  1.   Normal force factor and axial force factor of chaff dipoles at different attitude angles

    姿态角/(°) 法向力因子CN 轴向力因子CA
    10 7.6 21.7
    20 15.9 31.8
    30 29.1 43.9
    40 39.8 44.3
    50 40.3 33.3
    60 41.4 22.6
    70 43.8 15.1
    80 45.2 10.3
    90 45.9 1
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    表  2  不同时刻的QMCV计算结果

    Table  2.   Calculation results of QMCV at different moments

    仿真时刻/
    s
    八叉树层级
    深度/NLevel
    单元个数/
    NGroup
    箔条云
    体积/m3
    0.002 5 875 2.2
    0.016 6 2 385 5.3
    0.052 7 3 412 41
    0.082 8 3 816 260
    0.114 9 4 233 1.1×103
    0.162 10 4 621 7.6×103
    0.228 11 5 169 5.9×104
    0.322 12 5 645 4.6×105
    0.454 13 6 231 3.6×106
    0.642 14 6 805 2.9×107
    0.908 15 7 432 2.3×108
    1.284 16 8 031 4.4×108
    1.816 17 8 736 6.7×108
    2.568 18 9 432 1.0×109
    3.63 19 10 229 1.4×109
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-07
  • 录用日期:  2020-08-17
  • 网络出版日期:  2021-06-20

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