[發明專利]一種動能攔截子母式再入彈頭末端遭遇判別方法

有效

• 申請號: 202011077331.7
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112182898B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 徐峰悅;王黔彧;楊旭;康軍
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;F41H11/02
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務所(普通合伙) 32335
• 代理人: 宋方園

本發明提供一種動能攔截子母式再入彈頭末端遭遇判別方法，先分別建立動能攔截器空間幾何等效模型及子母式再入子彈空間幾何等效模型，再根據動能攔截器及再入子彈的運動軌跡的關系確定遭遇判別方法，若兩者的運動軌跡為重合直線，則判斷發生碰撞；若互相平行或互為異面直線，則確定脫靶量平面，通過彈目交匯距離最小時，動能攔截器與再入子彈分別在脫靶量平面上的投影情況，判別遭遇情況。本發明可判別動能攔截器與子母式再入彈頭的遭遇情況，獲得給定子母式再入彈頭在動能攔截器作用下的毀傷效果，可為動能攔截器優化和導彈發射系統改進提供參考。

技術領域

本發明屬于防空反導技術和高效毀傷研究領域，具體涉及一種動能攔截子母式再入彈頭末端遭遇的判別方法。

背景技術

戰略和戰術彈道導彈具有射程遠、威力大、速度快和突防能力強等特點，是世界軍事強國對敵方大縱深、高價值模板實施毀滅性打擊的“殺手锏”武器。目前，如何有效攔截彈道導彈，并對其實現“命中即摧毀”的戰略目標已成為防空反導領域的重大課題之一。

直接碰撞動能攔截技術的顯著特點是利用高精度攔截器直接碰撞彈道導彈，依靠彈目之間巨大的相對速度，在大氣層外一舉摧毀再入彈頭，特別是生化彈頭和核彈頭。利用動能攔截子母式再入彈頭，攔截效果不僅與命中精度密切相關，還與攔截器尺寸、碰撞位置、交會角、碰撞角、相對速度以及子彈排布方式等有關。但是，受實驗技術、成本以及實驗場地等局限，利用實驗研究手段開展動能直接碰撞再入彈頭毀傷效應及其影響特性的研究工作，采用地面超高速模擬實驗方法，往往難以獲得系統的、全面的分析數據。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術中存在的問題，克服各方面因素限制超高速模擬實驗的實驗結果，本發明提供一種動能攔截子母式再入彈頭末端遭遇判別方法。

技術方案：一種動能攔截子母式再入彈頭末端遭遇判別方法，包括以下步驟：

根據動能攔截器的外形將動能攔截器等效為幾何體或幾何體組合，建立動能攔截器等效模型；

根據單枚子彈的外形將單枚子彈等效為幾何體或幾何體組合，建立單枚子彈等效模型；

根據母彈的幾何尺寸、子彈的尺寸及子彈的個數，在母彈中建立空間直角坐標系；根據母彈和子彈之間的相對位置關系，在所述空間直角坐標系中建立所有子彈的幾何描述方程，建立子彈排布方式等效模型；

根據動能攔截器等效模型、單枚子彈等效模型及子彈排布方式等效模型，確定各子彈在再入時與動能攔截器在遭遇過程中的運動軌跡；假設各子彈在再入時與動能攔截器在遭遇過程中的運動軌跡均為直線，根據動能攔截器和各再入子彈的運動軌跡分別判斷各再入子彈與動能攔截器的遭遇情況：若動能攔截器與再入子彈的運動軌跡為重合直線，則直接判斷動能攔截器與再入子彈發生碰撞；若動能攔截器與再入子彈的運動軌跡互為平行直線或異面直線，確定脫靶量平面，在彈目交匯距離最小時，將動能攔截器和再入子彈的三維外形投影到脫靶量平面內，根據脫靶量平面內投影的重合情況，判別動能攔截器和再入子彈是否發生碰撞。

進一步地，根據脫靶量平面內投影的重合情況，判別動能攔截器和再入子彈是否遭遇的具體方法為：若投影重合，則動能攔截器與再入子彈發生了碰撞；若投影不重合，則動能攔截器與再入子彈未發生碰撞。

進一步地，將動能攔截器的外形等效為幾何體組合的情況為：當動能攔截器不能等效為單個簡單幾何體時，根據外形特點將動能攔截器劃分為多個幾何艙段，分別將各艙段等效為簡單幾何體，將各簡單幾何體進行組合，得到動能攔截器的等效模型。

進一步地，將單枚子彈的外形等效為幾何體組合的情況為：當單枚子彈不能等效為單個簡單幾何體時，根據外形特點將單枚子彈劃分為多個幾何艙段，分別將各艙段等效為簡單幾何體，將各簡單幾何體進行組合，得到單枚子彈的等效模型。

進一步地，所述動能攔截器等效模型包括動能攔截器等效的幾何體或幾何體組合、動能攔截器外形幾何方程組。