[發明專利]一種基于沉浸式人機交互的武器彈道仿真方法

有效

• 申請號: 202110296498.0
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113139233B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 秦志強
• 申請（專利權）人: 徐州九鼎機電總廠
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 華德明

一種基于沉浸式人機交互的武器彈道仿真方法，具體包括以下步驟：構建虛擬三維地形空間，并根據實際彈丸基礎數據，構建彈丸的三維模型，其中包括彈丸外形尺寸、重量、體積等基本數據，完成基礎環境仿真；用彈丸發射的基本參數來確定彈丸飛行初始狀態，建立標準條件彈道仿真；將標準條件彈道仿真與修正彈道軌跡仿真復合，形成綜合模擬彈道仿真；根據彈丸、目標靶、土質因素、毀傷半徑和破片效力，建立彈道毀傷效果模擬；再將綜合模擬彈道仿真和彈道毀傷效果模擬輸入至基礎環境仿真中，完成武器彈道仿真。本一種基于沉浸式人機交互的武器彈道仿真方法，有效對武器彈道進行仿真，通過完整的仿真度使得訓練人員更沉浸式體驗，效果更好。

技術領域

本發明涉及軍事訓練器材領域，具體涉及一種基于沉浸式人機交互的武器彈道仿真方法。

背景技術

為滿足軍事訓練需求，部隊配備各型射擊模擬訓練器材，而現有射擊模擬訓練器材，彈道仿真大部分采用發射點至瞄準點兩點算法或者線性算法，只對彈著點結果進行了模擬仿真，缺少彈道過程仿真，導致射擊模擬器火控系統只包含正向邏輯模擬，影響彈道因子相對單一，以至于彈道仿真度不高、局限性明顯。

發明內容

本發明提供一種基于沉浸式人機交互的武器彈道仿真方法，有效對武器彈道進行仿真，通過完整的仿真度使得訓練人員更沉浸式體驗，效果更好。

為實現上述目的，本一種基于沉浸式人機交互的武器彈道仿真方法，具體包括以下步驟：

a.構建虛擬三維地形空間，并根據實際彈丸基礎數據，構建彈丸的三維模型，其中包括彈丸外形尺寸、重量、體積等基本數據，完成基礎環境仿真；

b.用彈丸發射的基本參數來確定彈丸飛行初始狀態，建立標準條件彈道仿真；

c.將標準條件彈道仿真與修正彈道軌跡仿真復合，形成綜合模擬彈道仿真；

d.根據彈丸、目標靶、土質因素、毀傷半徑和破片效力，建立彈道毀傷效果模擬；再將綜合模擬彈道仿真和彈道毀傷效果模擬輸入至基礎環境仿真中，完成武器彈道仿真。

進一步的，所述步驟b中標準條件彈道仿真的彈丸運動方程為

內彈道學基本方程為

其中：

彈丸發射的基本參數包括:武器口徑S，次要功可隨機系數彈丸質量m，彈丸運動速度v，熱比減為隨機系數θ，裝藥量可隨機系數ω，彈丸行程l，裝填密度Δ，火藥氣體冗余α，火藥密度ρ_p。

進一步的，所述步驟c中修正彈道軌跡仿真，以武器可控諸元為參數輸入進行曲線擬合，形成修正射擊條件彈道曲線，其武器可控諸元包括火控諸元；

火控諸元的水平偏移修正量S_X＝W_Xt，垂直修正量S_y＝W_yt，其中Wx表示縱風速度，Wx表示橫風速度，t表示彈道飛行時間，修正量為線性疊加。

進一步的，當所述步驟b中彈丸從有炮目高差(ΔH_PM)進行飛行時，射角與炮目距離相應的高角α、炮目高低角εM、高角修正量Δα關系如下：

高低修正量：

ΔGD＝εM+Δα

進一步的，步驟c中修正彈道軌跡仿真還包括隨機散布模型；