● 摘要
近年来，无人机技术取得了长足进步，一些基于无人机的武器系统也得到了快速发展。“机-弹”转换系统就是一种基于无人机技术的新概念武器系统，作为无人机可以执行战场侦察、巡逻等任务，转换为导弹后可以实现对目标的快速拦截、精确打击。这一转换是通过翼身分离实现的。文章通过对无人机和导弹的动力学建模和仿真分析，以及翼身分离机构的设计，为以后的设计和改进提供参考。文章首先建立了无人机和导弹的非线性六自由度动力学模型，并基于Matlab/Simulink仿真平台，创建了六自由度的动力学仿真模型。其中着重介绍了翼身分离机构的设计以及分离动力学的推导，风干扰模型等。其次，介绍了巡飞器的姿态控制系统，采用的是PID的控制算法。根据飞行中的姿态角和要求的姿态角的偏差，形成控制信号，进而控制相应舵面的偏转角，以实现巡飞弹的程序飞行。再次，针对翼身分离不对称和导弹启动延时两种情况进行了仿真，仿真结果显示，当左右弹簧刚度偏差不大以及导弹启动延时不超过5s时，导弹能够在控制系统作用下按照预定的飞行轨迹飞行。最后，对巡飞器飞行过程及“机-弹”转换过程的视景仿真输出进行了研究。介绍了场景模型的生成，无人机和导弹的视景模型的建立等。然后在VC++中编写了视景仿真的驱动程序，实现了仿真的可视化输出。