教学制导鱼雷的工作原理
水中导弹鱼雷制导技术
• 采用以大规模集成电路为基础的数字 计算机来分辩真假目标。
• 原理：计算机对接收到的信号进行频 谱分析，并与计算机内存的目标信息 对照以识别目标；或者对目标进行频 率响应测量，根据它的特征值进行鉴 别。
• 随着大容量、高速度、智能化、小型 计算机的出现，鱼雷制导性能将会大 大改进。
制导技术趋向
• 利用水下污染自导
系统、导引控制系统和动力推进系统等。
制导技术的产生
• 现代鱼雷具有航行速度快、航程远、隐蔽性好、命中率高和破坏性大的特点 ，可以说是 “水中导弹”。
制导技术的发展
制导技术的历史时刻
• 1899年，奥匈帝国的海军制图员路德格·奥布里将陀螺仪安装在鱼雷上，用它 来控制鱼雷定向直航，制成世界上第一枚控制方向的鱼雷，大大提高了鱼雷 的命中精度。
谢谢
• 70年代后，鱼雷采用了微型电脑，改进了自导装置的功能，增强了抗干扰和 识别目标的能力。
• 目前世界各国都非常重视鱼雷的研究、改进和制造，目的是使鱼雷更轻便， 进一步提高命中率、爆炸力和捕捉目标的能力。
制导技术的发展
• 直航鱼雷
• 从鱼雷问世到二战前所用的鱼雷都是无制导的直航鱼雷，是一种近程快速、 威力大的反舰武器，但是由于鱼雷上没有自导装置和非触发引信，单发命中 概率很低，为了达到攻击目的必须几条鱼雷同时齐射。
尾流自导鱼雷射击方式转换及参数解算问题
尾流自导鱼雷射击方式转换及参数解算问题尾流自导鱼雷是一种先进的水下武器系统，具有很高的精确打击能力。
在实际应用中，其射击方式和参数解算是关键问题。
尾流自导鱼雷射击方式主要有主动制导和被动制导两种。
主动制导是指鱼雷在发射后主动搜索目标并进行制导；被动制导是指鱼雷通过接收目标的声纳信号进行自主制导。
在不同的环境和任务中，选择适合的制导方式可以提高鱼雷的命中率和杀伤效果。
尾流自导鱼雷的参数解算包括航向角、俯仰角、偏航角、距离和速度等多个要素。
这些参数的精确计算和测量对于正确的制导和射击非常重要。
其中，航向角是指鱼雷相对于目标的水平夹角，俯仰角是指鱼雷相对于目标的上下夹角，偏航角是指鱼雷相对于目标的左右夹角。
这些参数的计算需要借助传感器和合适的算法来实现。
除了制导方式和参数解算外，尾流自导鱼雷的设计和性能也是影响其射击效果的关键因素。
鱼雷的推进系统、引信和控制系统都需要具备可靠性和高效性，才能保证鱼雷的准确制导和打击目标的能力。
此外，鱼雷还需要具备超强的防御能力，才能在海面上独立运行。
总的来说，尾流自导鱼雷的射击方式转换和参数解算是非常重要的问题，这涉及到鱼雷的实际命中率和生命周期。
在未来，尾流自导鱼雷的射击方式和参数解算将不断被优化和改善，以适应各种复杂的战争环境和任务需求。
在尾流自导鱼雷的射击方式和参数解算中，以下是常用的相关数据：1. 航向角误差：一般要求在几度以内，以保证鱼雷能够准确朝向目标方向进行制导和攻击。
2. 俯仰角误差：一般要求在几度以内，以保证鱼雷能够准确打击目标的上下位置。
3. 偏航角误差：一般要求在几度以内，以保证鱼雷能够准确打击目标的左右位置。
4. 距离误差：一般要求在几米以内，以保证鱼雷能够准确接近目标进行攻击。
5. 速度误差：一般要求在几节以内，以保证鱼雷能够在高速运动中精确制导和打击目标。
6. 引信灵敏度：一般要求能够在不同类型目标上起到有效杀伤效果。
7. 防御能力：鱼雷的防御能力是非常重要的，需要具备足够的抗干扰能力、防护性能和灵敏度，以应对不同的海况和水下环境。
鱼雷制导的原理和应用
鱼雷制导的原理和应用1. 原理鱼雷制导技术是指通过电子设备和导引装置对鱼雷进行精确制导，使其能够准确命中目标。
其原理主要包括以下几个方面：1.1 感知目标鱼雷制导系统首先需要能够感知目标，通常采用声纳系统来探测周围环境中的目标。
声纳系统能够利用声波在水中传播的特性，通过接收目标发出的声音波纹，确定目标的位置、速度和方向等关键信息。
1.2 数据处理感知到目标后，鱼雷制导系统需要对接收到的数据进行处理和分析。
这包括对目标的距离、速度、运动轨迹等信息进行计算和预测，为后续的制导控制提供依据。
1.3 制导控制通过数据处理后，鱼雷制导系统将根据预测结果进行制导控制。
根据目标的位置和运动状况，制导系统计算出鱼雷的航向角、俯仰角、速度等参数，通过对鱼雷的尾部进行控制，实现对鱼雷飞行路径的调整和修正，以确保鱼雷能够准确地追踪和命中目标。
2. 应用鱼雷制导技术在海军战斗中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：2.1 水下攻击鱼雷制导系统常常被用于水下攻击中，它能够使鱼雷在无人控制的情况下精确命中目标。
鱼雷在水下航行过程中，通过制导系统的精确调整，可以在一定的范围内追踪目标并进行自主攻击。
这种水下攻击技术在海上作战中具有重要的战略意义。
2.2 水下探测鱼雷制导技术还可以应用于水下探测任务中。
通过搭载不同类型的传感器，鱼雷制导系统可以对海底地形、水下障碍物等进行探测和测绘。
这对于海洋研究、资源勘探和水下工程等领域具有重要意义。
2.3 威慑和防御鱼雷制导技术还可以用于威慑和防御目的。
通过将鱼雷作为一种强大的武器装备，能够有效地阻止敌方舰艇或潜艇的侵略行为，提高海上防御的能力。
3. 优势和挑战鱼雷制导技术作为一种先进的海军武器技术，具有以下优势和挑战：3.1 优势•高精确度：鱼雷制导技术能够实现对目标的高精确制导，大大提高了打击目标的效果。
•自主性：鱼雷制导系统能够自主追踪和攻击目标，减少了对操作人员的依赖，提高了作战灵活性。
尾流制导鱼雷原理
尾流制导鱼雷原理尾流制导鱼雷是一种利用水流动力学原理进行制导的鱼雷。
它采用了一种智能制导系统，能够感知目标水流的运动状态，并根据目标水流的动态变化进行自适应调整，从而实现精确打击目标的效果。
尾流制导鱼雷的原理基于尾流效应。
当鱼雷在水中快速前进时，会在鱼雷后方形成一个尾流。
这个尾流是由于鱼雷在水中运动时，水分子被鱼雷推动而产生的，形成了一个向后的水流。
尾流制导鱼雷利用这个尾流来进行制导。
尾流制导鱼雷的制导系统由两个关键部分组成：尾流感知模块和制导调整模块。
尾流感知模块负责感知目标水流的运动状态，它通过一系列传感器来测量目标水流的速度、方向和变化率。
这些传感器可以是压力传感器、流速传感器或者加速度传感器等。
制导调整模块则根据尾流感知模块获取的数据，实时调整鱼雷的航向和速度，以确保鱼雷能够跟随目标水流的运动轨迹。
尾流制导鱼雷的制导过程可以简单描述为以下几个步骤：首先，尾流感知模块获取目标水流的运动状态数据；然后，制导调整模块根据这些数据计算出需要调整的航向和速度；接下来，鱼雷根据制导调整模块的指令进行调整；最后，鱼雷通过持续不断地感知和调整，持续跟踪目标水流，直到击中目标。
尾流制导鱼雷的优势在于它能够适应目标水流的动态变化。
由于水流是一个复杂的非线性系统，其运动状态会受到多种因素的影响，如水深、水温、水质等。
尾流制导鱼雷的智能制导系统能够实时感知这些变化，并根据变化调整鱼雷的制导参数，从而保持与目标水流的一致性。
尾流制导鱼雷的应用范围广泛，特别适用于海洋环境中的反潜作战。
在这种作战环境中，目标水流的变化多样且不可预测，传统的固定制导方式很难精确打击目标。
而尾流制导鱼雷通过感知和调整，能够更好地适应目标水流的变化，提高打击精度和命中率。
尾流制导鱼雷通过利用尾流效应进行制导，实现了对目标水流的精确跟踪和打击。
它的制导系统能够感知目标水流的运动状态，并根据运动状态进行自适应调整，从而提高了打击精度和命中率。
鱼雷的结构原理
鱼雷的结构原理鱼雷是一种水下武器，用于对攻击目标进行水下攻击。
它的结构原理主要由导引系统、动力系统、弹头以及控制系统四个部分组成。
导引系统是鱼雷的核心部分，其功能是使鱼雷能够追踪和锁定目标。
导引系统一般包括水声和电磁两种导引方式。
水声导引是通过接收水声信号并分析来确定目标位置，然后根据目标位置进行引导，主要是通过鱼雷上的水声接收器收集周围环境的声音，再利用算法处理声音信号，确定目标位置。
电磁导引是通过鱼雷上的电磁传感器来感应目标的磁场，然后根据目标磁场的变化来实现目标跟踪。
动力系统是鱼雷能够航行的关键部件。
一般来说，鱼雷的动力系统主要有蓄电池、化学动力和核动力三种。
蓄电池动力是最常见的一种，通过蓄电池提供电能驱动鱼雷前进。
化学动力是指通过一系列的化学反应来产生推进力，如高能燃料和氧化剂的反应。
核动力则是利用核能产生的热能，通过蒸汽发动机等方式转化为推进力，使鱼雷前进。
弹头是鱼雷的杀伤部分，用于对目标进行破坏。
一般来说，鱼雷的弹头有两种类型，即近程爆炸弹头和接触式弹头。
近程爆炸弹头是指当鱼雷接近目标时，在一定距离范围内引爆，产生冲击波和碎片，对目标造成破坏。
而接触式弹头则是在鱼雷碰撞目标时引爆，通过直接接触来造成杀伤作用。
控制系统是鱼雷的大脑，用于控制鱼雷的航行和执行任务。
控制系统一般包括计算机、惯性导航系统和控制功能等部分。
计算机用于处理导引系统和控制系统的数据，进行算法计算，从而实现鱼雷的加速、减速、转向等航行控制。
惯性导航系统则用于实时监测鱼雷的位置、速度和方向等参数，以便实现精确的航行控制。
控制功能则是通过信号和控制器来控制鱼雷的各种操作和功能。
除了这四个部分，鱼雷还有一些辅助部件。
比如，航行稳定器可以保持鱼雷在水下平稳航行，减少摇晃和侧滑。
通信系统用于鱼雷与发射平台或其他鱼雷之间的通信。
防护系统可以使鱼雷具备一定的抗损能力，如防止电磁干扰、防止敌方干扰和防止自毁等。
总之，鱼雷的结构原理主要包括导引系统、动力系统、弹头和控制系统等几个部分。
鱼雷制导技术
迄今为止，鱼雷制导技术有以下几种：1、声自导；2、主/被动声自导；3、线导+声自导；4、线导+主/被动声自导；5、尾流制导+声自导；6、光纤制导+声自导；7、光纤制导+主/被动声自导；8、拖曳基阵制导；9、智能数字化制导。
这些制导方式均以声场理论为基础，大多已广泛应用于鱼雷，只有几种还在研究发展之中。
重型鱼雷往往采用以上的第4种制导方式，即线导+主/被动声自导；而轻型鱼雷一般无需线导，只有主/被动声自导。
这是因为前者航程较远，所以要光用线导把鱼雷导向目标近，最后转换成主/被动声自导。
如果没有线导，鱼雷声自导不可能捕获远距离目标；而没有主/被动声自导，鱼雷的命中精度就不高。
这与反舰导弹需要中段惯性制导加末段主/被动雷达寻的的道理是一样的。
鱼雷线导控制系统由导线、放线器和信号传输设备等。
导线具有较强的拉力和抗腐蚀有力。
鱼雷发射后，射击控制系统通过导线传输指令，控制鱼雷的航向、航速、航深和姿态；鱼雷则通过导线向发射舰艇连续传回自身的工作状态、位置、运动姿态、以及目标的方位、距离、干扰情况等信息。
射击控制系统根据目标和鱼雷的运动参数，经处理后形成制导指令并向鱼雷发出，把鱼雷导向目标。
当鱼雷进入声自导作用距离时，启动自导系统，先以被动声自导进行搜索，发现目标后转入自动跟踪、识别，在一定时候转入主动声自导，对目标精确定位和攻击。
美国MK50轻型鱼雷的声纳系统能以很快的速度在很大的水域内搜索和发现目标。
其声纳基阵能以多种频段连续发射单脉冲和调频脉冲，然后通过选择发射及接收波提高数据的采集量量。
自导数据处理系统采用后检测信息处理技术，2台数字式计算机可以用来估算声纳回波，辩别真假目标。
瑞典TP43X0虽然是轻型鱼雷，却有线导部分。
它采用在一根导线上进双向分时多路传输方式，允许传输80多种不同类型的信息。
鱼雷制导技术的发展趋向主要有以下几种：应用数字计算机技术使鱼雷自导智能化：采用以大规模集成电路为基础的数字计算机可分辩真假目标。
教学制导鱼雷的工作原理
教学制导鱼雷的工作原理教学制导鱼雷是一种用于海上教学训练以及实战演练的武器系统。
它能模拟真实战场下的各种复杂环境，使训练者能够接受高度逼真的实战训练。
本文将介绍教学制导鱼雷的工作原理，包括其核心组成部分、功能以及基本原理。
1. 教学制导鱼雷的组成部分教学制导鱼雷主要由以下几个核心组成部分构成：(1) 引导系统：引导系统是教学制导鱼雷的核心部件，它能够实时获取目标信息，并对其进行跟踪、定位和识别。
(2) 控制系统：控制系统是教学制导鱼雷的智能部分，它能够根据引导系统提供的目标信息，自主地进行航向调整和速度控制。
(3) 作战系统：作战系统包括弹头、引信等部分，它能够在接近目标时起爆，有效地击毁或禁止目标。
(4) 通信系统：通信系统能够实现鱼雷与外界指挥控制系统之间的信息交互，确保命令的传递和执行。
2. 教学制导鱼雷的工作原理教学制导鱼雷的工作原理主要分为搜索、追踪和攻击三个阶段：(1) 搜索阶段：教学制导鱼雷在此阶段通过自身的引导系统对海域进行搜索，获得目标的位置和运动信息。
引导系统利用声纳、激光或雷达等各种传感器技术，探测并锁定目标。
(2) 追踪阶段：在搜索到目标后，教学制导鱼雷将进入追踪阶段。
控制系统利用引导系统提供的目标信息，计算并调整鱼雷的航向和速度，以便跟随目标。
(3) 攻击阶段：一旦教学制导鱼雷靠近目标，作战系统将根据预设条件触发攻击。
弹头将被引信引爆，对目标造成破坏或禁用。
3. 教学制导鱼雷的功能应用教学制导鱼雷在军事训练和实战演练中发挥着重要作用：(1) 训练应用：教学制导鱼雷能够为水面舰艇和潜艇提供高质量的模拟实战训练，使训练者能够获得真实的战斗经验。
(2) 战术应用：教学制导鱼雷可以在实战中发挥重要的作用，对敌方舰艇和潜艇实施精确打击，破坏或禁用敌方目标。
(3) 研究应用：通过对教学制导鱼雷的研究和开发，可以不断提高其性能和精确度，推动鱼雷技术的发展。
总结：教学制导鱼雷是一种用于海上教学训练和实战演练的重要武器系统。
第二章 鱼雷航行力学西北工业大学鱼雷自动控制系统
k43 k53
r
k42
k52
y1
（2） 给定舵角 r
k41 k51
k42 k52
y1
k43 k53
r
ze cos sin
cos sin cos cos cos sin (sin cos cos sin sin sin ) sin
(sin cos sin sin sin cos ) cos
cos sin cos cos sin sin sin cos cos cos sin sin
z1
(t
)
a31
(t
)
a32
(t
)
a33 z1
(t
)
a34
(t
)
b3
e
(t
)
(t) a43 z1 (t)
ye (t) a52 (t) a54 (t)
xe (t) a61(t)
§2-8 鱼雷侧向运动
侧向运动的原始方程
m cos Zt T (cos cos cos sin sin )
§2-6 鱼雷的运动方程
运动学方程
1. 重心相对地面坐标系平动的运动方程
xe v v cos cos
ye
Ct0
0
v sin
ze 0 v cos sin
2. 雷体坐标系相对平移坐标系转动的运动方程
x sin
y
cos
cos
z cos sin
0
s in cos
无横滚的侧向水平运动方程
m0 ( Az02 T ) Az02r Az02y1 330 35 y1
J y1
y1
A 2 my 0
Az xr02r
第02章鱼雷流体力学与运动方程
第二章鱼雷流体力学与运动方程2.1 鱼雷流体动力基本概念 (2)2.1.1坐标系与鱼雷运动参数 (2)2.1.2鱼雷流体动力的主向量和力矩 (4)2.1.3流体动力及力矩的因数 (6)2.2 鱼雷定常与旋转运动时的流体动力和力矩 (7)2.2.1鱼雷阻力及减阻方式 (8)2.2.2鱼雷升力 (10)2.2.3侧向力 (13)2.2.4俯仰力矩 (14)2.2.5偏航力矩 (16)2.2.6横滚力矩 (18)2.3 鱼雷流体惯性力与附加质量及其他外力 (20)2.3.1惯性力 (20)2.3.2附力质量 (22)2.3.3其它外力 (23)2.4 鱼雷运动方程组 (24)2.4.1动量和动量矩定理 (24)2.4.2广泛适用的运动方程组 (26)2.5 鱼雷导引弹道简介 (28)2.5.1尾追法 (29)2.5.2固定提前角导引法 (30)2.5.3平行接近法 (31)2.5.4逐次变提前角导引法 (31)2.1 鱼雷流体动力基本概念2.1.1 坐标系与鱼雷运动参数一、常采用的几种坐标系在鱼雷航行动力学的研究过程中，根据不同的研究目的，须要采用不同的坐标系。
常采用的坐标系有以下几种：1．地面坐标系确定重心运动，应选择与地球固连的坐标系。
此称为地面坐标系，如图2-1所示。
坐标原点选在地面适当的位置(例如鱼雷发射点或入水点)。
轴处于地平面内指向某一适当方向(例如指向鱼雷发射方向)，此轴的方向称为参考航向；轴垂直于地面并指向上方，此轴称为铅垂轴；轴也处于地平面内，垂直于平面。
按右手坐标法则规定( 拇指代表轴，食指代表轴，中指的指向就是轴的方向 )。
用地面坐标系描述鱼雷的弹道最方便。
任一时刻的坐际()确定了重心的瞬时位置，函数描述了鱼雷重心的空间运动的轨迹。
2．雷体坐标系描述雷体转动可选用与雷体固连的坐标系，此称为雷体坐标系，如图2-1所示。
坐标原点O取在鱼雷重心处(假定鱼雷重心在雷体的对称轴上)。
三个坐标轴与雷体固连。
鱼雷是怎样攻向目标的-
鱼雷是怎样攻向目标的?如果说到“地雷”，大家一定会想起电影“地雷战”中炸得日本鬼子魂飞胆丧的“大圆球”。
如果提起“水雷”，不难想像，一定是水中的“大圆球”。
而说到“鱼雷”，自然便成了可以像鱼一样游动的“大圆球”。
从外形上看，此时的鱼雷已经不是“大圆球”了，它要像鱼一样在水中运动，就需要加上“鱼头”、“鱼尾”、“鱼鳍”等，于似乎，“大圆球”被拉长。
就更像鱼了。
翻开《辞海》，鱼雷的释义是“能自行推进、自行控制方向和深度的水中兵器，似圆椎形，头部装有引信和炸药，中部和尾部装有燃料和动力装置等。
……有的鱼雷还有能自动捕捉目标的自导装置等。
”我国军标对鱼雷的表述是：“鱼雷是一种水中自动推进、引导，用以攻击水面或水下目标的水中兵器。
”以上对鱼雷的释义概括了它的三个基本属性，即：在水中自动推进或自航性，导引性，破坏性。
鱼雷的破坏性不难讲解也不难实现，只要有引信和炸药即可解决。
如何让鱼雷动起来，而且能自动地游向目标，这才是人们最关注的，也是鱼雷技术的关键。
如何让鱼雷动起来?要让鱼雷动起来，关键就是它的动力系统，这也是决定鱼雷速度和航程的重要性能指标。
一般来讲，鱼雷的动力系统主要分为两大类：热动力和电动力。
在鱼雷航速、体积、重量一定的前提下。
航程取决于动力系统的比功率和能源的比能，而这两项指标，热动力都比电动力具有较大的优势。
热动力系统热动力系统一般包括能源(燃料)、发动机和推进器三部分。
发动机的种类繁多，有多缸往复或凸轮活塞发动机、斜盘发动机、涡轮发动机、燃气轮机及固体火箭发动机等。
它们的位置一般设在鱼雷的后段。
热动力系统采用的燃料有普通燃料(气、水、油)、单组元燃料(如奥托燃料)、多组元燃料(如奥托-Ⅱ+过氧化氢+海水三组元燃料)和固体燃料。
应用广泛的奥托-Ⅱ燃料是一种硝酸酯类燃料。
燃料在常温下一般是气态或液态的，只有固体火箭发动机用的火药是固态的。
由于鱼雷在水下航行，不可能像飞机和汽车一样从周围大气中取得氧气，因此它携带的燃料不但有燃烧剂还有氧化剂，空气、过氧化氢和纯氧就成了不可缺少的携带物。
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教学制导鱼雷的工作原理
鱼雷是一种水下航行的自导武器，主要用于水面舰艇、潜艇或者水下目标的攻击。
鱼雷的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 发射阶段：鱼雷通常从舰艇或潜艇的发射管中发射出去。
鱼雷在发射前需要通过电力或气压系统充电，以便以足够的速度离开发射管。
2. 航行阶段：在发射后，鱼雷进入航行阶段。
鱼雷通过推进器提供的推力进行自身的航行。
不同型号的鱼雷采用的推进方式可能有所不同，其中包括化学推进、电力推进或者混合推进等。
3. 自导阶段：鱼雷通常配备了各种传感器和自导系统，以便在航行过程中自动地寻找目标并进行跟踪。
其中最常用的自导系统是声纳导引系统，它可以接收目标发出的声波信号，确定目标的位置和运动方向。
4. 攻击阶段：当鱼雷接近目标时，它会触发引爆机制，一般是通过接触目标或者引信感应目标的磁场等方式。
当鱼雷爆炸时，释放的能量将对目标造成严重的损害，如破坏船体、引发火灾或者造成波击效应等。
需要注意的是，鱼雷还可以应用一些特殊技术，如声纳干扰或者机动操纵等，以提高其对敌方反鱼雷系统的干扰能力和生存能力。
总结来说，鱼雷通过发射、自主航行、自导和攻击等阶段，以
自身控制和引导的方式实现对目标的打击。
鱼雷的工作原理是一项复杂的技术，其中涉及了推进、导引、引爆和干扰等多个方面的技术要点。