[發明專利]基于試驗設計和Kriging模型的遠程制導火箭彈落點預測系統

有效

• 申請號: 201911240135.4
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110991051B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 趙強;王佳佳;于林宇;王東豪;李娜;李世成
• 申請（專利權）人: 北京京航計算通訊研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 周恒

1.一種基于試驗設計和Kriging模型的遠程制導火箭彈落點預測系統，其特征在于，所述系統包括：方程組建立模塊、數學模型建立模塊、樣本獲取模塊、訓練模塊、載入模塊；其中，

所述方程組建立模塊用于建立遠程火箭彈運動方程組；

所述數學模型建立模塊用于建立遠程制導火箭彈落點預測的非線性數學模型；

所述樣本獲取模塊用于獲取訓練樣本和測試樣本；

所述訓練模塊用于選擇合適的Kriging模型的相關函數對升弧段和降弧段對應的樣本進行訓練；

所述載入模塊用于把滿足精度和實時性要求的落點預測模型裝入彈載計算機中；

所述方程組建立模塊工作過程中，假設遠程制導火箭彈按照無控彈道飛行的落點進行預測，其縱向平面內的無控彈道數學模型作為遠程火箭彈運動方程組，如下：

式中：m為遠程制導火箭彈的飛行質量；t為時間；V_x和V_y為地面坐標系下的兩個速度分量；ω_ix1、ω_iy1和ω_iz1為彈體相對于平移坐標系的轉動角速度矢量在彈體坐標系下的三分量；J_x1、J_y1和J_z1分別為遠程制導火箭彈的極轉動慣量、赤道轉動慣量和赤道轉動慣量；ω_e為地軸轉動的角速度大小；ω_ex、ω_ey和ω_ez為ω_e在發射坐標系下的三分量；和θ分別為俯仰角和彈道傾角；α為攻角；P為發動機推力；q為動壓；S_ref和L_ref分別為參考面積和參考長度；C_x和C_y分別為阻力系數和升力系數；x和y為地面坐標系下的兩個位置分量；R_0x和R_0y為發射點地心矢徑在發射坐標系下的兩個分量；r為彈道上任一點地心矢徑的模；g_r′為地球引力加速度沿地心矢徑方向的分量；為地球引力加速度沿地軸方向的分量；L₀為發射點的地心緯度；A₀為發射方位角；為靜穩定力矩系數隨α的變化率；為阻尼力矩系數隨的變化率，其中m_c為發動機的質量隨時間的變化率。

2.如權利要求1所述的基于試驗設計和Kriging模型的遠程制導火箭彈落點預測系統，其特征在于，所述數學模型建立模塊工作過程中，建立了標準氣象條件下遠程制導火箭彈落點預測的非線性數學模型，其因變量為落點Y_R，而自變量為發射條件和飛行狀態參數，包括炮位緯度B₀、炮位海拔H₀、射向A_T、目標點高程H_T、V_x、V_y、x、y、基本形式為：

3.如權利要求2所述的基于試驗設計和Kriging模型的遠程制導火箭彈落點預測系統，其特征在于，所述樣本獲取模塊工作過程中，所述訓練樣本和測試樣本的獲取方法，基于優化拉丁超立方試驗設計和遠程制導火箭彈運動方程組獲取了訓練樣本和測試樣本。