[發明專利]多次拋撒箔條云氣動融合軌道再入實時跟蹤統計模擬方法

有效

• 申請號: 202011302431.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112364435B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 李志輝;梁杰;李中華;蔣新宇;李四新;張子彬
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所;中國人民解放軍32804部隊
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 賈曉燕

1.一種多次拋撒箔條云氣動融合軌道再入實時跟蹤統計模擬方法，其特征在于，對于每批次拋撒的箔條個體形成箔條云進行模擬，連續對批次形成的箔條云進行加權統計模擬，以得到對應的批次拋撒整體箔條云覆蓋范圍，經統計加權得到對應的整體箔條云加權橢球體；

基于每個箔條云加權橢球體均是由有限的組箔條個體團所支撐，故在任意時刻均有組箔條個體團被氣動融合軌道再入實時跟蹤、隨機統計，進而通過一次模擬實現對飛行器上升段多批次拋撒釋放箔條云的氣動特性、運動性能進行沿軌道再入計算分析；

所述實時跟蹤、隨機統計的方法被配置為包括以下步驟：

S1、實時計算箔條云中心位置及整體飄落飛行速度；

S2、計算確定整體箔條云雷達電磁散射截面；

S3、循環推進，實時跟蹤模擬箔條云；

其中，在S3中，將S1中得出的整體箔條云中心位置、整體飄落飛行速度對應的物理量統一到發射坐標系中，進行彈道計算，進而確定任意時刻任一個箔條個體小組飄落飛行的空間位置與速度，實現實時跟蹤；

在S2中，所述整體箔條云雷達電磁散射截面的計算方式被配置為包括：

S21、將第一批拋撒釋放的箔條個體所形成的箔條云加權球體作為初始球形分層拋撒釋放的所有箔條個體所形成的整體箔條云覆蓋范圍，進行箔條云切片；

S22、基于整體箔條云被劃分的各個切片，對初始拋撒釋放的各批次箔條個體層進行循環，并在各層箔條云切片占據兩個或兩個以上更小的箔條云加權球時，對該箔條云切片中的箔條個體數進行累加，并將該層對應的較小箔條云切片中的箔條數、沿雷達視線方向箔條個體徑向速度和箔條個體相對于發射坐標系的俯仰角、偏航角、滾轉角，均累加到該切片中，按預定條件進行統計平均處理，以確定最大徑向速度、最小徑向速度以及平均徑向速度分布；

S23、在所有切片層均累加統計完后，得到按要求劃分的初始拋撒釋放的各批次箔條個體飄落飛行所形成的整體箔條云各切片中箔條個體空間、姿態、速度分布，最終確定整體箔條云雷達電磁散射截面；

在S3中，所述循環推進的方式被配置為包括：

S31、基于給定的頭體分離點相關參數，將箔條個體進行軌道計算推進，當計算時間達到首批箔條釋放時間，所釋放的箔條個體被分成拋撒釋放的飛行姿態小組；

S32、使用隨機映射方法將與所劃分的相應飛行攻角、側滑角小組建立隨機映射關系，確定各箔條小組的飛行攻角與側滑角(，)；

S33、結合各組箔條個體所具有的速度模擬預測各箔條個體團在下一時刻的空間位置與飛行速度，并按雷達電磁散射特性計算所要求的時間間隔進行循環推進；

S34、在需要統計分析箔條云整體性能的每一時刻，對組箔條個體團中各組箔條數目進行重新調整確定，模擬各時間間隔箔條個體的飛行姿態連續變化；

S35，對于未拋撒釋放的箔條個體，仍按飛行器飛行攻角與側滑角進行計算推進，直到各批次的箔條個體均釋放完后；

S36、以時間間隔為步長的箔條云計算推進循環，各自獨立地跟蹤個組箔條個體團，當計算推進到一定時刻，發現(，)下箔條個體飄落飛行速度已降為零或已達到預先設定的某最低飛行高度，則停止該箔條個體團所有箔條個體沿軌道循環計算，對其余箔條個體團繼續進行氣動融合軌道計算循環推進，直到所有飛行攻角與側滑角下箔條個體飄落飛行速度接近或趨于零，循環推進結束，得到該時刻箔條云覆蓋范圍和不同姿態角箔條個體在空中懸浮分布情況。

2.如權利要求1所述的多次拋撒箔條云氣動融合軌道再入實時跟蹤統計模擬方法，其特征在于，在S1中，所述箔條云中心位置及整體飄落速度是第L層中箔條個體飄落飛行形成的箔條云形心和速度，再對各批次進行統計加權，可計算得到由飛行器釋放出的總數為的所有各層中箔條個體飄落飛行形成的整體箔條云加權形心和加權速度。