摘要
随着无人机技术和产品的快速发展，世界各国面临的反无人机问题愈发严峻。目前反无人机的技术手段主要有激光武器、声波干扰、信号欺骗、信号干扰、黑客技术等，而在动能反无人机领域的相关研究较少。因此，本文设计了一种基于“金属风暴”串联弹药原理的巡飞霰弹枪，将霰弹枪与无人机相结合，为动能反无人机技术提供新思路。本文完成了某巡飞霰弹枪四旋翼飞行系统的设计和武器系统的设计，并对关键部件进行了强度校核；通过对射击时飞行控制仿真分析，验证设计方案的合理性。具体研究内容如下： （1）根据四旋翼无人机飞行动力学原理，提出某巡飞霰弹枪总体设计方案。根据设计指标要求完成了动力系统、机架和飞控系统的选型和设计； （2）基于“金属风暴”串联弹药原理，设计一种适用于该巡飞霰弹枪的串联式霰弹弹药，使用SolidWorks软件建立无人机系统和武器系统的三维模型。 （3）利用ABAQUS软件建立了枪弹系统有限元模型，对内弹道过程进行显示动力学分析，验证了关键零部件的结构强度；并对该巡飞霰弹枪整体进行了模态分析，避免了共振现象的发生。 （4）通过SIMULINK模块建立了某巡飞霰弹枪飞行控制仿真模型，基于PID控制原理，完成了姿态、位置控制器的设计，最后设计了后坐力模块，完成了射击时的飞行控制仿真分析，验证了该巡飞霰弹枪在射击时可以保持平稳飞行。
NETL