[發明專利]引戰配合仿真交會破片命中點參數計算方法

在審

• 申請號: 201710410853.6
• 申請日: 2017-06-04
• 公開（公告）號: CN108984808A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 田凱;彭勝意;李靜
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種引戰配合仿真交會破片命中點參數計算方法，包括以下步驟：對目標進行面元劃分，得到目標三角面元模型；建立破片與目標面元交會的數學模型；計算目標面元所在平面與破片射線交點與命中點參數；判定命中點是否在三角形面元內，若位于三角形面元內，則破片命中該面元。本發明對于尺寸較小或者高速運動的目標，更加符合實際情況，計算更加準確，為毀傷概率的計算提供了更加可靠地參數，滿足了引戰配合仿真中對算法效率與計算精度的雙向要求。

技術領域

本發明涉及引戰配合仿真技術，具體涉及一種引戰配合仿真交會破片命中點參數計算方法。

背景技術

引戰系統可視化仿真(Visual Simulation of Fuze-warhead Coordination)是指利用計算機技術的圖形化、動態化和實時化模擬在導彈和目標的交會過程中引信利用環境信息、目標信息和制導信息，控制戰斗部對目標的最佳毀傷，即引戰配合過程。隨著現代武器系統的發展，來自空中的威脅不斷升級，目標種類增多、速度加快、機動性能不斷提升，使得交會狀態變得越來越復雜；同時，在實際運用之中，由于導彈的研制與試驗成本高，研發周期長，每次試驗會耗費大量的人力物力。僅依靠外場試驗不僅價格昂貴、周期長，而且有些情況幾乎是無法完成的，在引戰配合過程中，充分利用計算機仿真技術，以圖形化的方式逼真地顯示導彈和目標的末端交會時，引信探測目標、戰斗部起爆、破片動態飛散和破片命中目標各部位的過程，并通過計算引戰配合效率和可視化顯示命中結果來分析引戰系統的性能，以優化引戰系統的參數設計。

近年來引戰配合可視化仿真技術朝著平臺化、系統化方向快速發展。如何精確計算破片戰斗部爆炸后的命中點參數(包括命中點坐標、命中部位、命中數、破片落速、落角、動能和命中時刻)是一個重大課題。為了提高命中點參數的計算精度和通用性，一些命中點參數算法被提出。最基本的兩種方法是計算破片數目的投影球算法和按時間步長計算的命中點參數算法，它們分別滿足了引戰配合可視化仿真中的算法簡單和實時計算的要求。

(1)投影球方法具有概念明確、思路清晰、算法相對簡單之特點，具有較強的通用性。它是基于光學原理的物理概念，以點光源的光的擴散來模擬戰斗部爆炸后破片的飛散過程，點光源在目標面上的投影區域即全部命中目標的破片數，但這樣的方法無法計算命中點坐標等參數，致使引戰配合效率計算的精度和可信度較差。

(2)按時間步長計算的命中點參數算法，通過對破片——目標面元頂點空間位置關系的實時計算，判斷該枚破片是否命中目標，若命中，則計算命中點參數。但該方法沒有考慮破片速度衰減對命中點參數的影響，且該方法在每個時間步長要對所有命中點參數進行遍歷判斷，時間復雜度高，且未能考慮速度衰減對命中點參數的影響，對命中點參數的計算存在著一定的偏差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種引戰配合仿真交會破片命中點參數計算方法，解決現有引戰配合可視化命中點參數算法存在的精度不足、效率不高、以及因速度衰減而降低計算結果準確性等問題。

實現本發明目的的技術方案為：一種引戰配合仿真交會破片命中點參數計算方法，包括以下步驟：

步驟1，對目標進行面元劃分，得到目標三角面元模型；

步驟2，建立破片與目標面元交會的數學模型；

步驟3，計算目標面元所在平面與破片射線交點與命中點參數；

步驟4，判定命中點是否在三角形面元內，若位于三角形面元內，則破片命中該面元。

與現有技術相比，本發明的顯著優點為：本發明提出了彈目交會破片命中點參數的改進型計算模型方法，通過在考慮速度衰減條件下，利用射擊線法提出了一種通過一次遍歷求解所有破片命中點參數的計算模型方法，在保證計算精度的基礎上，提高了計算效率。

附圖說明

圖1為本發明引戰配合仿真交會破片命中點參數計算方法流程示意圖。