“低慢小”目标柔性拦截网动力学与性能仿真研究

柔性拦截网因其容错范围大、目标测量与制导控制精度要求低、碰撞危险小和安全系数高等特点，备用于捕获无人机类低慢小目标受到了世界各国和有关组织机构的重视。本书针对柔性拦截网空中展开过程作用时间短、动态变化快，流固耦合现象严重，且相比于空间飞网，其处于超低空，气动环境复杂多变，地面试验尚难以模拟其动态特性，导致其展开过程存在很大的不确定性等问题，根据国防科工局十三五重大专项项目“基于多元探测复合拦截的‘低慢小’目标协同防控关键技术”大面积柔性网定向投送/长滞空展开技术开展相关研究工作，主要包含柔性拦截网网绳动力学、网绳拉出展开过程的精细动力学、柔性拦截网长滞空网型保持、多柔性拦截网联合组网、柔性拦截网空中开网效果评估、反无人机柔性拦截网捕获系统多目标优化设计等方面。 本书的内容既能使读者能够对用于无人机目标捕获的柔性拦截网有一定的了解，也为柔性拦截网系统的动力学仿真与工程设计提供了相关的设计理论与方法，同时也为柔性拦截网在其他领域中的应用提供了研究方法上的参考和借鉴。 本书从体系结构入手，较为全面地阐述了“低慢小”航空器防控平台实装系统的装备与技术现状以及协同防控技术。基于已经开展装备与技术研究，着重对“低慢小”防控平台的基础研究和工程化研究的创新性成果进行了总结提炼。本书可以为培养一批更专业、更全面、高层次的专业人才队伍，推进专业技术人才储备和提升，推动防控技术的不断自主创新，促进低慢小防控装备发展具有一定意义。

卞伟伟，2014年1月博士毕业于南京理工大学兵器科学与技术专业。2014年4月就职于中国航天科工二院二六所，参与负责的项目包括国防科工局“基于多元探测复合拦截的‘低慢小’目标协同防控关键技术”、军委科技委制导无人机抛网拦截系统、装发智能规划与辅助技术综合集成与应用等。工作以来主要从事“低慢小”目标协同防控技术研究，主要负责多元传感器协同探测综合识别技术、大面积柔性网定向投送/长滞空展开技术等工程应用攻关工作。工作期间发表《An Improved Optimization Algorithm Combined Model Parameterization and Sequential Quadratic Programming》、《基于MOEA_D的多柔性网联合组网参数优化设计》、《基于正交仿真试验的柔性网开网参数优化方法》、《一种改进的多元传感器协同探测粒子群算法》等学术论文十数篇，申报专利十余项。

第1章 绪论 1.1 “低慢小”目标反制技术研究 1.2 柔性拦截网系统动力学及试验研究 1.3 柔性拦截网控制相关研究 1.4 计算优化相关研究 1.5 本书主要内容 第2章 柔性拦截网网绳动力学研究 2.1 引言 2.2 网绳的几何非线性特征 2.3 集中质量法 2.3.1 模型描述 2.3.2 绳段内力 2.3.3 绳段外力 2.3.4 网绳动力学方程 2.4 非线性绳索单元法 2.4.1 柔性绳索非线性动力学 2.4.2 控制方程的有限元求解方法 2.5 绝对节点坐标法 2.5.1 三维实体梁单元 2.5.2 中心柔索单元 2.5.3 网绳动力学方程 2.6 网绳的特性试验 2.6.1 网绳直径测量 2.6.2 网绳拉伸试验 2.7 网绳动力学仿真分析 2.7.1 相同单元数目下的对比分析 2.7.2 相同自由度数目下的对比分析 2.7.3 计算时间的增长趋势 2.7.4 仿真分析 2.8 本章小结 第3章 柔性拦截网网绳展开动力学研究 3.1 引言 3.2 柔性拦截网折叠封贮模式 3.3 绳索伪柔性单元 3.3.1 伪柔性单元模型 3.3.2 折叠网绳弹射试验 3.4 网绳展开动力学模型 3.4.1 网绳动力学模型预处理 3.4.2 网绳拉出展开过程动力学建模 3.5 摩擦力系数测量试验 3.6 网绳开网效果评估指标 3.6.1 滞空时间 3.6.2 最大开网面积 3.6.3 有效拦截面积 3.7 本章小结 第4章 柔性拦截网长滞空网型保持仿真研究 4.1 引言 4.2 气动系数校核 4.3 四边形柔性拦截网滞空时间 4.4 六边形柔性拦截网滞空时间