滑翔制导炮弹多阶段全弹道不确定性传播方法

摘要

滑翔制导炮弹受有限的弹体空间和较小的控制舵面的影响，具有升阻比小、机动能力有限、抗干扰能力弱的特点，致使其对外部诸多复杂的不确定扰动因素较为敏感。为揭示不确定性在滑翔弹随机动力学系统中的传播机理，研究滑翔弹多阶段全弹道对各类随机不确定性因素的敏感性，建立了一种可以合理描述系统模型不确定性、初始状态不确定性、气动参数不确定性和气象不确定性的多维动力学模型，采用拉丁超立方采样策略，设计了一种基于非干涉多项式混沌展开和随机响应面法相结合的不确定性量化传播算法，并以滑翔弹全弹道不确定性量化传播问题为例进行仿真，并将仿真结果与蒙特卡洛仿真法的仿真结果进行对比分析。仿真结果表明：相较于助推火箭平均推力和大气密度参数的不确定性，滑翔弹全弹道以及落点精度对气动力参数的不确定性更为敏感；与蒙特卡洛仿真法相比，该算法可在保证精度的同时，大幅度提高了计算效率，有效突破了高维不确定性传播分析所面临的大规模计算问题。

关键词

滑翔制导炮弹 / 不确定性因素 / 全弹道 / 多项式混沌展开 / 不确定性量化分析

基金资助

国家自然科学基金项目(52202475)