相对于C++等计算机高级编程语言来说，Matlab/Simulink提供了一个动态的系统建模、仿真和综合分析的集成环境，用户只需要根据需要通过其提供的功能模块搭建出需要的仿真系统，整过过程可视化良好，它能让用户在图形的方式下以最小成本来摸一处真实的动态系统的运行，整个仿真过程可视化效果好，图形处理也比较容易 ，而且仿真算法的可靠性也大大提高了，从而使用户可以把主要的精力集中在数学模型的建立和结果的分析上，这给仿真带来了极大的便利[19-20]。

1。4  论文工作安排

    第二章细致的介绍六自由度弹道模型中的力及力矩，并且基于地面惯性坐标系建立了六自由度方程，为后续的仿真建模做好了基础工作；第三章介绍了基于Simulink仿真软件下的各个模块的搭建，涉及到不同体系下的坐标转化，气动系数的插值，六自由度模块的自定义，数据的存储、处理，结果的跟随显示；第四章对8种不同条件下的仿真结果进行了细致的分析，并探讨了初始条件不同对稳定性的影响；第五章总结了关于105mm榴弹炮的飞行稳定性有关的因素。

2  外弹道仿真

2。1  外弹道仿真过程

外弹道的仿真模块设计分三步：（1）首先根据外弹道仿真任务及功能将系统分成若干个子系统；（2）分别构建各个功能模块，确认输入输出的信号；（3）将各个功能模块组合起来，构建大回路，确保设计的系统功能实现。

105mm榴弹炮仿真过程分为四个模块：大气模块、气动模块、6DOF模块以及显示模块。

2。2  坐标系的定义

2。2。1  速度坐标系

坐标原点取在弹丸质心上；以弹丸速度矢量的单位向量为轴正向；轴位于弹体纵向对称面内与轴垂直，指向上为正；轴与其他两轴垂直并满足右手坐标系法则。

2。2。2  弹体坐标系

坐标原点取在弹丸质心上；轴与弹丸纵轴重合，指向弹丸头部为正；轴位于弹丸纵向对称面内与轴垂直，指向上为正；轴与另外两轴垂直并满足右手坐标系法则。

2。2。3  地面坐标系

地面坐标系是与地球表面固连在一起的坐标系，坐标原点通常选取在导弹发射点上（严格来说选取在发射瞬间弹丸的质心上）；轴指向在弹道面内指向目标为正，轴竖直向上为正，周与其他两轴垂直，并构成右手坐标系。地面坐标系相对于地面是静止的，它随地球转动而动，研究近程弹时，我们往往认为地球是静止的，也就是说可以把地面坐标系视为惯性坐标系，而且对于近程弹来说，可以将地面视为水平面[21]。文献综述

2。2。4  准弹体坐标系

坐标系的原点取在弹丸瞬时质心上，轴与弹体纵轴重合，指向头部为正；轴位于包含弹丸纵轴的铅垂面内，且垂直于轴，指向上为正；轴与其他两轴垂直且满足右手系定则。

2。3  外弹道仿真模型

2。3。1  弹箭动力学基本方程

弹箭动力学基本方程[22-24]的向量表达式为：

其中：——作用在弹箭上的合外力向量

——弹箭质量

——弹箭相对地面坐标系的质心速度

——作用在弹箭上的合外力矩向量

——总动量矩

作用在弹箭上的外力包括空气动力、重力、科氏惯性力。

2。3。2  作用在弹箭上的气动力和气动力矩

实验分析表明，作用在弹箭上的空气动力与来流的动压以及弹箭的特征面积成正比，动压是一个与流体力学有关的物理量，其定义为：