[發(fā)明專利]基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)和Kriging模型的遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈落點(diǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911240135.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN110991051B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙強(qiáng);王佳佳;于林宇;王東豪;李娜;李世成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京京航計(jì)算通訊研究所
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 周恒

1.一種基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)和Kriging模型的遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈落點(diǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：方程組建立模塊、數(shù)學(xué)模型建立模塊、樣本獲取模塊、訓(xùn)練模塊、載入模塊；其中，

所述方程組建立模塊用于建立遠(yuǎn)程火箭彈運(yùn)動(dòng)方程組；

所述數(shù)學(xué)模型建立模塊用于建立遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈落點(diǎn)預(yù)測(cè)的非線性數(shù)學(xué)模型；

所述樣本獲取模塊用于獲取訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本；

所述訓(xùn)練模塊用于選擇合適的Kriging模型的相關(guān)函數(shù)對(duì)升弧段和降弧段對(duì)應(yīng)的樣本進(jìn)行訓(xùn)練；

所述載入模塊用于把滿足精度和實(shí)時(shí)性要求的落點(diǎn)預(yù)測(cè)模型裝入彈載計(jì)算機(jī)中；

所述方程組建立模塊工作過程中，假設(shè)遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈按照無控彈道飛行的落點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，其縱向平面內(nèi)的無控彈道數(shù)學(xué)模型作為遠(yuǎn)程火箭彈運(yùn)動(dòng)方程組，如下：

式中：m為遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈的飛行質(zhì)量；t為時(shí)間；V_x和V_y為地面坐標(biāo)系下的兩個(gè)速度分量；ω_ix1、ω_iy1和ω_iz1為彈體相對(duì)于平移坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度矢量在彈體坐標(biāo)系下的三分量；J_x1、J_y1和J_z1分別為遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈的極轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、赤道轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和赤道轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；ω_e為地軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小；ω_ex、ω_ey和ω_ez為ω_e在發(fā)射坐標(biāo)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(fā)動(dòng)機(jī)推力；q為動(dòng)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(shù)和升力系數(shù)；x和y為地面坐標(biāo)系下的兩個(gè)位置分量；R_0x和R_0y為發(fā)射點(diǎn)地心矢徑在發(fā)射坐標(biāo)系下的兩個(gè)分量；r為彈道上任一點(diǎn)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(fā)射點(diǎn)的地心緯度；A₀為發(fā)射方位角；為靜穩(wěn)定力矩系數(shù)隨α的變化率；為阻尼力矩系數(shù)隨的變化率，其中m_c為發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量隨時(shí)間的變化率。

2.如權(quán)利要求1所述的基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)和Kriging模型的遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈落點(diǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型建立模塊工作過程中，建立了標(biāo)準(zhǔn)氣象條件下遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈落點(diǎn)預(yù)測(cè)的非線性數(shù)學(xué)模型，其因變量為落點(diǎn)Y_R，而自變量為發(fā)射條件和飛行狀態(tài)參數(shù)，包括炮位緯度B₀、炮位海拔H₀、射向A_T、目標(biāo)點(diǎn)高程H_T、V_x、V_y、x、y、基本形式為：

3.如權(quán)利要求2所述的基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)和Kriging模型的遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈落點(diǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述樣本獲取模塊工作過程中，所述訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本的獲取方法，基于優(yōu)化拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程制導(dǎo)火箭彈運(yùn)動(dòng)方程組獲取了訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本。