3。1。2 作用于弹丸上的力与力矩 11

3。2 弹丸运动方程组 13

3。2。1 质心运动方程组 13

3。2。2 绕质心运动方程组 15

3。3 两圆运动数学模型的推导 18

4 弹丸气动参数辨识 21

4。1 CHAPMAN-KIRK法原理 21

4。2 采用CHAPMAN-KIRK法辨识弹丸气动参数 24

4。3 程序编写与算例 27

4。3。1 概述 27

4。3。2 程序编制 29

4。3。3 算例验证 29

结  论 37

致  谢 38

参 考 文 献 39

1 绪论

1。1 研究背景

在现代战场上，特别是在现代非对称作战中提出的超视距及精确打击等概念背景下，传统火炮射程不足、精度不高、机动性低等缺点也暴露无疑[[[] 牟宇,程振轩,王江。 制导炮弹技术现状与发展方向[J]。飞航导弹,2008,7: 33-P37]]。为适应现代战争，大量科研工作者投入到火炮的改进与发展之中。论文网

在武器的研发过程和改进的试验中，往往需要通过对弹丸的弹道和飞行稳定性的分析来确定弹丸的性能[[[] 张相炎。 火炮概论[M]。北京：国防工业出版社2013]]。而想要解算弹道，就需要首先根据弹丸的运动参数和特性求取气动参数。例如，当对弹丸的外形结构进行了改进时，通过试验测量得到了弹丸的飞行速度、空间坐标及弹体的飞行姿态，怎样通过这些数据获取弹丸的阻力系数和翻转力矩系数，从而计算该弹丸的弹道与飞行特征，分析该外形是否满足弹丸的飞行稳定性，这些问题很常见，而且又不得不解决[[[] 闫章更, 祁载康。 射表技术[M]。 北京: 国防工业出版社, 2000。]]。

在外弹道实验中，针对弹丸飞行的各项弹道参数的测量，大量采用了现代光测和电测技术，特别是各种精密度高速摄影仪器、雷达和遥测设备[[[] 金达根, 任国民, 苏根良。 实验外弹道学[M]。 北京: 兵器工业出版社, 1991。]]。然而，纸靶测量弹丸攻角是外弹道试验中的传统项目，是一种简单、直观、可靠、经济有效的弹丸飞行姿态测试方法，并且测量精度较高，因此至今许多国家仍在很多场合使用[[[] 杜博军,李国荣,姜至,任雅楠。弹丸章动纸靶数据高精度处理方法[J]。弹道学报,2014,26

(3):50-53]]。章动运动是指弹丸在空中飞行的同时,弹轴绕着弹道切线做某种周期性的摆动运动，测量弹丸飞行过程中章动的意义是：首先，章动运动对弹丸飞行稳定性的研究具有重要意义；其次，章动参数是对外弹道测试中的重要参数，飞行体的稳定性理论是弹道学中研究的主要内容之一；最后，章动参数的测试在目标识别理论和弹丸姿态的研究中起着重要的作用[[[] 肖亮 王中原 周卫平 易文俊。 低伸弹道的外弹道相似条件和模拟试验研究[J]。 2010,4: 437-P441]]。

从弹丸射击试验实测数据求取作用在弹丸上的气动力和力矩的系数，为了获取精度更高的参数，通常情况下会使用参数辨识的方法。参数辨识的方法很多，需要根据需求的精度要求以及工程应用情况来选择辨识方法，主要采用的方法有最小二乘法、CHAPMAN-KIRK法、最大似然函数法等[[[] 中国人民解放军总装备部军事训练教材编辑工作委员会。 射表编拟技术[M]。 北京: 国防工业出版社, 2002。]]。