六自由度无控弹道导弹飞行轨迹仿真系统
项目介绍
本项目基于MATLAB/Simulink平台开发了一套六自由度无控弹道导弹飞行轨迹仿真系统。该系统通过建立导弹的六自由度刚体动力学数学模型,模拟导弹在自由飞行状态下(不施加控制力)的完整运动过程,包括质心平移运动和绕质心旋转运动。系统支持将Simulink模型通过RTW(Real-Time Workshop)工具自动转换为C/C++代码,便于飞行控制专业的学生深入理解弹道导弹的基础动力学原理与控制算法,适用于相关专业的教学演示与科研实践。
功能特性
- 六自由度动力学建模:完整考虑导弹的平动与转动,准确反映无控状态下的飞行特性。
- 模块化仿真设计:采用Simulink模块化搭建,模型结构清晰,易于理解与修改。
- 多参数输入支持:可配置导弹初始状态、结构参数及环境参数。
- 结果可视化:输出飞行轨迹数据曲线并生成三维运动动画。
- 代码自动生成:支持利用RTW工具将仿真模型转换为C/C++代码,便于算法移植与二次开发。
使用方法
- 参数配置:在相应模块或脚本中设置导弹的初始状态(如发射点、初速、姿态角)、结构参数(如质量、转动惯量、气动系数)和环境参数(如重力、大气模型、风场)。
- 运行仿真:在Simulink中启动仿真,系统将根据设定的动力学方程解算导弹运动轨迹。
- 结果分析:仿真结束后,查看生成的位置、速度、姿态角随时间变化曲线。
- 轨迹可视化:运行可视化脚本,生成导弹飞行的三维动画。
- 代码生成:根据需要,使用RTW工具将验证过的Simulink模型转换为C/C++代码。
系统要求
- 软件平台:MATLAB (建议R2016b或更高版本) 、Simulink。
- 必要工具包:MATLAB基础安装通常已包含Simulink。进行三维可视化可能需要 Aerospace工具箱 / Aerospace Blockset 的支持。使用RTW代码生成功能需确保安装相应的编译器(如MATLAB支持的C/C++编译器)。
文件说明
项目中的主入口脚本封装了完整的仿真流程控制功能。该脚本主要负责完成仿真前的初始化参数设置,调用并执行核心的Simulink动力学模型以进行轨迹解算,并在仿真结束后对结果数据进行处理与分析。此外,它还驱动三维可视化模块,实现飞行轨迹动画的生成与显示,为用户提供直观的运动过程演示。