實驗簡介

導彈末制導系統(tǒng)探測制導虛擬仿真實驗項目屬《探測制導與控制綜合實驗》課程。該實驗項目利用虛擬仿真的手段模擬攻防場景下導彈探測、跟蹤、攔截目標的動態(tài)過程及系統(tǒng)參數(shù)對動態(tài)過程的影響。學生在學習導彈和導引頭知識基礎上，針對平臺發(fā)布的攔截任務，設計合適的系統(tǒng)和信號處理參數(shù)，通過觀察、測量和對比導彈攔截目標過程中的探測誤差和攔截效果，理解和掌握導彈末制導系統(tǒng)中的關鍵理論知識。該實驗項目是仿真環(huán)境下的真實驗，核心要素的逼真度高；實驗過程中，通過隨機設置的靶機特性，實現(xiàn)實驗任務與學生設計的互動，富有趣味性和挑戰(zhàn)度。已取得軟件著作權登記證書，學校具有全部知識產(chǎn)權。

設計原則

本實驗項目的設計開發(fā)團隊依托南京理工大學國家“雙一流”重點學科——兵器科學與技術學科（在最新的第四輪學科評估中排名全國第一）、近程高速目標探測技術國防學科重點實驗室、國家級工程創(chuàng)新綜合實驗中心、國家級現(xiàn)代制造虛擬仿真實驗教學中心和探測制導與控制技術教育部“專業(yè)綜合改革試點專業(yè)”、教育部“卓越工程師試點專業(yè)”，堅持以學生為中心的實驗教學理念，遵照虛擬仿真實驗項目“能實不虛，虛實結合”的原則，開發(fā)了導彈末制導系統(tǒng)探測制導虛擬仿真實驗項目，面向高校、行業(yè)和社會開放。

本實驗的部分關鍵環(huán)節(jié)按照“一人一題、一次一題”的原則設計，即不同學生開展實驗，或學生多次開展實驗，實驗任務的關鍵參數(shù)或場景配置（例如目標RCS大小、探測距離等）隨機給定。在多參數(shù)綜合設計環(huán)節(jié)，解決方案或參數(shù)取值并不唯一，學生需要綜合考慮各參數(shù)在工程實現(xiàn)時的約束，通過優(yōu)化設計尋找最佳的參數(shù)組合。

導彈是兵器之王，國之重器，是打贏高技術條件下現(xiàn)代戰(zhàn)爭的殺手锏，導彈武器系統(tǒng)方面的專業(yè)人才培養(yǎng)是國家國防建設的迫切需要。我們把我國發(fā)展導彈事業(yè)的艱辛歷程、國家最高科技獎獲得者南理工王澤山院士等老一輩軍工人的先進事跡收錄在實驗項目的在線“知識角”中。學生通過自主學習，激發(fā)愛國情懷，增強民族使命感和責任感。

實驗目的

（1）幫助學生掌握導彈、彈上主動雷達導引頭的組成、工作原理，通過實際案例使其深入觀察導彈攔截目標的動態(tài)過程，理解導彈探測、制導和攔截目標的機理；

（2）幫助學生熟悉雷達導引頭威力方程的計算，通過實際案例使其深入觀察導引頭系統(tǒng)參數(shù)對導彈攔截目標動態(tài)過程的影響，理解導引頭主要系統(tǒng)參數(shù)的設計原則和設計約束； 

（3）幫助學生熟悉雷達導引頭的信號處理流程，掌握動目標檢測、恒虛警處理、目標偏差角測量、制導律等關鍵的信號處理算法，通過實際案例使其深入觀察導引頭信號處理參數(shù)對導彈攔截目標動態(tài)過程的影響，進一步理解信號處理算法對導彈探測制導回路的作用機理；

（4）幫助學生了解導彈攔截目標動態(tài)過程的主要誤差指標，通過實際案例使其深入觀察導引頭系統(tǒng)多參數(shù)組合對導彈攔截目標動態(tài)過程的影響及其誤差曲線，提高學生在導彈末制導系統(tǒng)總體設計方面解決復雜問題的能力。

實驗要求

1、學習《無線電近程探測系統(tǒng)》、《制導與控制技術》的課程內(nèi)容，了解、熟悉和掌握以下知識：

a）掌握導彈的基本原理及其組成，知悉主要部件的功能和工作機制；

b）了解導彈攔截目標的基本原理和工作過程；

c）了解主動雷達導引頭的基本工作原理及其組成，知悉主要部件的功能和工作機制；

d）掌握主動雷達導引頭的威力計算方法，熟悉導引頭系統(tǒng)參數(shù)的設計方法和設計約束，了解導引頭系統(tǒng)參數(shù)對目標探測、跟蹤的影響；

e）了解導引頭信號處理的工作流程和主要算法的工作原理；

f）熟悉導引頭/雷達動目標檢測處理算法、恒虛警處理、單脈沖角度測量算法，掌握恒虛警門限、目標方位/俯仰角度偏差的設計或計算方法，了解導引頭信號/雷達信號處理參數(shù)對目標探測、跟蹤的影響；

g）了解導彈制導律的算法原理，了解導彈制導律比例系數(shù)對導彈飛行控制的影響；

h）了解導彈攔截目標動態(tài)過程的主要誤差指標，掌握導彈探測制導多參數(shù)優(yōu)化設計方法。

2、預習本實驗項目的實驗指南，了解實驗步驟及評分標準。

3、針對系統(tǒng)發(fā)布的實驗任務，設計相應的系統(tǒng)參數(shù)或信號處理參數(shù)。

4、按照實驗步驟，一步步操作，注意仔細觀察實驗現(xiàn)象，包括：

a) 彈目運動軌跡（包括主視角和左側目標視角和導彈視角)；

b) 彈目距離變化；

c) 導引頭發(fā)現(xiàn)、截獲、跟蹤目標的情況；

d) 導彈對目標的攔截情況（擊中目標或脫靶）；

e) 攔截過程中的導彈對目標的測量誤差，包括：俯仰角誤差、方位角誤差和速度誤差曲線；

5、通過調(diào)整參數(shù)的取值，對比分析所設計參數(shù)對導彈攔截目標之動態(tài)過程的影響。

6、查看實驗數(shù)據(jù)、記錄實驗現(xiàn)象、分析實驗結果、提交實驗報告。