CN108287977B - 一种水面舰艇对空防御中舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法 - Google Patents
一种水面舰艇对空防御中舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108287977B CN108287977B CN201810192170.2A CN201810192170A CN108287977B CN 108287977 B CN108287977 B CN 108287977B CN 201810192170 A CN201810192170 A CN 201810192170A CN 108287977 B CN108287977 B CN 108287977B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- warship
- point
- enemy
- missile
- ship
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
本发明属于防御算法技术领域，具体涉及一种水面舰艇对空防御中敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法。一种水面舰艇对空防御中敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法，包括以下步骤：第一步，算法坐标系的建立；第二步，辅助椭圆的建立；第三步，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的算法分类；第四步，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算。本发明提出的计算方法准确地计算了敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的区域形状，能够直接作为对空防御需求分析及兵力配置的依据，将有效地辅助指挥员形成科学的对空防御作战方案。
Description
技术领域
本发明属于防御算法技术领域，具体涉及一种水面舰艇对空防御中敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法。
背景技术
水面舰艇对空防御作战中，敌方使用水面舰艇发射舰舰导弹、潜艇发射潜舰导弹、岸导部队发射岸舰导弹，是我方水面舰艇面临的主要空中威胁之一。针对该威胁，我方可采取如下对空防御作战方式：使用区域或近程防空舰艇抗击敌方来袭的舰舰、潜舰、岸舰导弹。
导弹来袭区，是指敌方使用舰舰、潜舰、岸舰导弹实施攻击时，敌方导弹可能的飞行区域。我方进行对空防御作战的预先筹划与临机决策时，必须要准确地掌握导弹的来袭区，才能进行有效的防御需求分析及兵力配置，形成科学的抗击作战方案。
发明内容
本发明提供了一种水面舰艇对空防御中舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法，对水面舰艇对空防御作战中，敌方使用水面舰艇发射舰舰导弹、潜艇发射潜舰导弹、岸导部队发射岸舰导弹时，导弹来袭区的计算问题，进行了需求分析、算法坐标系建立、敌我位置态势情况分类，在此基础上界定了每种情况下导弹来袭区的区域形状，并研究建立了相应的算法模型。
本发明的技术方案：
一种水面舰艇对空防御中敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法，包括以下步骤：
第一步，算法坐标系的建立
建立平面直角坐标系xOy；设我方水面舰艇位置为点W、敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队位置为点O，敌我距离为d＝|OW|，敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队发射的舰舰、潜舰或岸舰导弹的最大射程为R、末段航路最小距离为r，以点O为原点，OW为x轴正向，设OW逆时针旋转90°为y轴正向。
其中：
圆Ω1为敌方导弹攻击圆，圆心为O，半径为R；
圆Ω2为敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队发射的舰舰、潜舰或岸舰导弹末段航路来袭圆，圆心为W，半径为r。
第二步，辅助椭圆的建立
敌方使用水面舰艇发射舰舰导弹、潜艇发射潜舰导弹、岸导部队发射岸舰导弹，攻击我方水面舰艇时，敌方导弹航路规划转1次弯的导弹来袭区范围最大，该情况下2段航路距离之和的最大值为定值R。
建立辅助椭圆P，焦点为O、W，长轴长为R；点A1、B1，为过点W做OW的垂线，与椭圆P的交点；点C、D为椭圆P与y轴的交点。第三步，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的算法分类
随着敌我距离的变化，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的形状及其计算方法分为2种情况：
情况1，|A1B1|＜2r；
情况2，|A1B1|≥2r；
第四步，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算
3.1情况1的算法
(1)椭圆P的方程
其中：长半轴a＝R/2；短半轴
(2)点A、B的坐标
点A、B为圆Ω2、椭圆P的交点，其中圆Ω2的方程为：
(x-d)2+y2＝r2
联立圆Ω2、椭圆P的方程可求得点A、B的坐标：
点A坐标，
点B坐标，
(3)点C、D的坐标
点C、D在椭圆P上，C点的横坐标为xC＝0；D点的横坐标xD＝0，代入椭圆P的方程可求得点C、D的坐标：
点C坐标，
点D坐标，
情况1时导弹来袭区L1，同时满足如下条件：第一，不在椭圆P外；第二，攻击时敌方导弹不进行反向机动，即不包含区域Q1；第三，敌方导弹末段航路距离不小于r，即|AW|或|BW|；因此，情况1时导弹来袭区L1为：
L1＝P-Q1-(Ω2∩P-SWAB)
其中：Q1为线段CD与弧CD围成的区域；SWAB为扇面，SWAB的圆弧的两个端点为A、B，圆心为W。
3.2情况2的算法
(1)椭圆P的方程
其中：长半轴a＝R/2；短半轴
(2)点A1、B1的坐标
点A1、B1在椭圆P上，A1点的横坐标为B1点的横坐标为代入椭圆P的方程可求得点A1、B1的坐标：
点A1坐标，
点B1坐标，
(3)点C、D的坐标
点C、D在椭圆P上，C点的横坐标为xC＝0；D点的横坐标xD＝0，代入椭圆P的方程可求得点C、D的坐标：
点C坐标，
点D坐标，
情况2时导弹来袭区L2，同时满足如下条件：第一，不在椭圆P外；第二，攻击时敌方导弹不进行反向机动，即不包含区域Q1；第三，不包含区域Q2；因此，情况2时导弹来袭区L2为：
L2＝P-Q1-Q2
其中：Q1为线段CD与弧CD围成的区域；Q2为线段A1B1与弧A1B1围成的区域。
本发明的有益效果为：本发明提出的计算方法准确地计算了敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的区域形状，能够直接作为对空防御需求分析及兵力配置的依据，并可成为作战筹划软件的重要功能点，将有效地辅助指挥员形成科学的对空防御作战方案。
附图说明
附图1为算法坐标系。
附图2为情况1下的敌方导弹来袭区L1。
附图3为情况2下的敌方导弹来袭区L2。
附图4为情况1下的敌方导弹来袭区实例，d＝480km。
附图5为情况2下的敌方导弹来袭区实例，d＝380km。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
一种水面舰艇对空防御中敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法，包括以下步骤：
第一步，算法坐标系的建立
建立平面直角坐标系xOy；设我方水面舰艇位置为点W、敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队位置为点O，敌我距离为d＝|OW|，敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队发射的舰舰、潜舰或岸舰导弹的最大射程为R、末段航路最小距离为r，以点O为原点，OW为x轴正向，设OW逆时针旋转90°为y轴正向。
其中：
圆Ω1为敌方导弹攻击圆，圆心为O，半径为R；
圆Ω2为敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队发射的舰舰、潜舰或岸舰导弹末段航路来袭圆，圆心为W，半径为r。
第二步，辅助椭圆的建立
敌方使用水面舰艇发射舰舰导弹、潜艇发射潜舰导弹、岸导部队发射岸舰导弹，攻击我方水面舰艇时，敌方导弹航路规划转1次弯的导弹来袭区范围最大，该情况下2段航路距离之和的最大值为定值R。
建立辅助椭圆P，焦点为O、W，长轴长为R；点A1、B1，为过点W做OW的垂线，与椭圆P的交点；点C、D为椭圆P与y轴的交点。第三步，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的算法分类
随着敌我距离的变化，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的形状及其计算方法分为2种情况：
情况1，|A1B1|＜2r；
情况2，|A1B1|≥2r；
第四步，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算
3.1情况1的算法
(1)椭圆P的方程
其中：长半轴a＝R/2；短半轴
(2)点A、B的坐标
点A、B为圆Ω2、椭圆P的交点，其中圆Ω2的方程为：
(x-d)2+y2＝r2
联立圆Ω2、椭圆P的方程可求得点A、B的坐标：
点A坐标，
点B坐标，
(3)点C、D的坐标
点C、D在椭圆P上，C点的横坐标为xC＝0；D点的横坐标xD＝0，代入椭圆P的方程可求得点C、D的坐标：
点C坐标，
点D坐标，
情况1时导弹来袭区L1，同时满足如下条件：第一，不在椭圆P外；第二，攻击时敌方导弹不进行反向机动，即不包含区域Q1；第三，敌方导弹末段航路距离不能小于r，即|AW|或|BW|；因此，情况1时导弹来袭区L1为：
L1＝P-Q1-(Ω2∩P-SWAB)
其中：Q1为线段CD与弧CD围成的区域；SWAB为扇面，SWAB的圆弧的两个端点为A、B，圆心为W。
3.2情况2的算法
(1)椭圆P的方程
其中：长半轴a＝R/2；短半轴
(2)点A1、B1的坐标
点A1、B1在椭圆P上，A1点的横坐标为B1点的横坐标为代入椭圆P的方程可求得点A1、B1的坐标：
点A1坐标，
点B1坐标，
(3)点C、D的坐标
点C、D在椭圆P上，C点的横坐标为xC＝0；D点的横坐标xD＝0，代入椭圆P的方程可求得点C、D的坐标：
点C坐标，
点D坐标，
情况2时导弹来袭区L2，同时满足如下条件：第一，不在椭圆P外；第二，攻击时敌方导弹不进行反向机动，即不包含区域Q1；第三，不包含区域Q2；因此，情况2时导弹来袭区L2为：
L2＝P-Q1-Q2
其中：Q1为线段CD与弧CD围成的区域；Q2为线段A1B1与弧A1B1围成的区域。
为检验敌方导弹来袭区算法，使用Qt开发了演示验证程序，可以实现计算任意敌方舰舰、潜舰或岸舰导弹最大射程与末段航路最小距离，及敌我距离组合情况下的导弹来袭区。
已知我方水面舰艇位置为点W，敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队位置为点O，敌方舰舰、潜舰或岸舰导弹最大射程R取520km，末段航路最小距离r取90km，对应情况1、情况2，敌我距离d分别取480km、380km，计算得出敌方导弹来袭区L1、L2，结果如图4、图5所示的阴影区域。
Claims (1)
1.一种水面舰艇对空防御中敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，坐标系的建立
建立平面直角坐标系xOy；设我方水面舰艇位置为点W、敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队位置为点O，敌我距离为d＝|OW|，敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队发射的舰舰、潜舰或岸舰导弹的最大射程为R、末段航路最小距离为r，以点O为原点，OW为x轴正向，设OW逆时针旋转90°为y轴正向；
其中：
圆Ω1为敌方导弹攻击圆，圆心为O，半径为R；
圆Ω2为敌方水面舰艇、潜艇或岸导部队发射的舰舰、潜舰或岸舰导弹末段航路来袭圆，圆心为W，半径为r；
第二步，辅助椭圆的建立
敌方使用水面舰艇发射舰舰导弹、潜艇发射潜舰导弹、岸导部队发射岸舰导弹，攻击我方水面舰艇时，敌方导弹航路规划转1次弯的导弹来袭区范围最大，则2段航路距离之和的最大值为定值R；
建立辅助椭圆P，焦点为O、W，长轴长为R；点A1、B1，为过点W做OW的垂线，与椭圆P的交点；点C、D为椭圆P与y轴的交点；
第三步，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的分类
随着敌我距离的变化，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的形状及其计算方法分为2种情况：
情况1，|A1B1|＜2r；
情况2，|A1B1|≥2r；
第四步，敌方舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算
3.1情况1
(1)椭圆P的方程
其中：长半轴a＝R/2；短半轴
(2)点A、B的坐标
点A、B为圆Ω2、椭圆P的交点，其中圆Ω2的方程为：
(x-d)2+y2＝r2
联立圆Ω2、椭圆P的方程可求得点A、B的坐标：
点A坐标，
点B坐标，
(3)点C、D的坐标
点C、D在椭圆P上，C点的横坐标为xC＝0；D点的横坐标xD＝0，代入椭圆P的方程可求得点C、D的坐标：
点C坐标，
点D坐标，
情况1时导弹来袭区L1，同时满足如下条件：第一，不在椭圆P外；第二，攻击时敌方导弹不进行反向机动，即不包含区域Q1；第三，敌方导弹末段航路距离不小于r，即|AW|或|BW|；因此，情况1时导弹来袭区L1为：
L1＝P-Q1-(Ω2∩P-SWAB)
其中：Q1为线段CD与弧CD围成的区域；SWAB为扇面，SWAB的圆弧的两个端点为A、B，圆心为W；
3.2情况2
(1)椭圆P的方程
其中：长半轴a＝R/2；短半轴
(2)点A1、B1的坐标
点A1、B1在椭圆P上，A1点的横坐标为B1点的横坐标为代入椭圆P的方程可求得点A1、B1的坐标：
点A1坐标，
点B1坐标，
(3)点C、D的坐标
点C、D在椭圆P上，C点的横坐标为xC＝0；D点的横坐标xD＝0，代入椭圆P的方程可求得点C、D的坐标：
点C坐标，
点D坐标，
情况2时导弹来袭区L2，同时满足如下条件：第一，不在椭圆P外；第二，攻击时敌方导弹不进行反向机动，即不包含区域Q1；第三，不包含区域Q2；因此，情况2时导弹来袭区L2为：
L2＝P-Q1-Q2
其中：Q1为线段CD与弧CD围成的区域；Q2为线段A1B1与弧A1B1围成的区域。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810192170.2A CN108287977B (zh) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 一种水面舰艇对空防御中舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810192170.2A CN108287977B (zh) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 一种水面舰艇对空防御中舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108287977A CN108287977A (zh) | 2018-07-17 |
| CN108287977B true CN108287977B (zh) | 2019-07-19 |
Family
ID=62833435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810192170.2A Active CN108287977B (zh) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 一种水面舰艇对空防御中舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108287977B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112231622B (zh) * | 2020-09-29 | 2021-06-04 | 中国人民解放军海军工程大学 | 舰空导弹防空掩护岛礁地空导弹武器能力参数获取方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106026974A (zh) * | 2015-05-01 | 2016-10-12 | 中国人民解放军海军大连舰艇学院 | 阻带响应加权通带总体响应误差约束空域矩阵滤波器设计方法 |
| CN107300691A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-10-27 | 电子科技大学 | 一种针对反舰导弹末制导雷达的分布式无源协同干扰方法 |
| CN107621198A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-23 | 北京航空航天大学 | 一种绕多禁飞区的多步决策弹道规划方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9523773B2 (en) * | 2013-03-14 | 2016-12-20 | Counter Echo Solutions, LLC | System and methods for countering satellite-navigated munitions |
| CN103713642B (zh) * | 2013-12-24 | 2016-05-04 | 北京航空航天大学 | 一种基于扰动流体动态系统的无人机三维航路规划方法 |
| CN104390640B (zh) * | 2014-11-13 | 2017-04-05 | 沈阳航空航天大学 | 一种基于理想流体数值计算的无人机三维航路规划方法 |
-
2018
- 2018-03-09 CN CN201810192170.2A patent/CN108287977B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106026974A (zh) * | 2015-05-01 | 2016-10-12 | 中国人民解放军海军大连舰艇学院 | 阻带响应加权通带总体响应误差约束空域矩阵滤波器设计方法 |
| CN107621198A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-23 | 北京航空航天大学 | 一种绕多禁飞区的多步决策弹道规划方法 |
| CN107300691A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-10-27 | 电子科技大学 | 一种针对反舰导弹末制导雷达的分布式无源协同干扰方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Realization of single-moded broadband air-guiding photonic bandgap fibers;T. Murao、K. Saitoh、M. Koshiba;《IEEE Photonics Technology Letters on IEEE》;20060821;第18卷(第15期);全文 |
| 巡航导弹航迹与威胁区相对位置判定方法;杨得国、王明海、王立安;《四川兵工学报》;20110831;全文 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108287977A (zh) | 2018-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108829904B (zh) | 一种水面舰艇对空防御中敌机及导弹威胁区的计算方法 | |
| CN105278542A (zh) | 多无人机协同打击任务的攻防对策最优策略方法 | |
| JP6209120B2 (ja) | 戦術支援装置、戦術支援方法、及び戦術支援プログラム | |
| CN109902392B (zh) | 无人机群常规攻击模式下的导弹数量需求计算方法 | |
| CN111046343B (zh) | 一种舰空导弹武器水平间距确定方法 | |
| CN108287977B (zh) | 一种水面舰艇对空防御中舰舰、潜舰、岸舰导弹来袭区的计算方法 | |
| CN112306070A (zh) | 基于区间信息博弈的多auv动态机动决策方法 | |
| CN110163519B (zh) | 面向基地攻防任务的uuv红蓝方威胁评估方法 | |
| Arquilla | The computer mouse that roared: Cyberwar in the twenty-first century | |
| CN111141180B (zh) | 一种基于舰艇编队舰空导弹水平面发射区划分的拦截目标方法 | |
| CN108829635B (zh) | 一种水面舰艇对空防御中敌机机动区的计算方法 | |
| CN112766775A (zh) | 微波武器在舰艇防空反导体系贡献率评估方法 | |
| Hoffman | Preparing for hybrid wars | |
| CN112729015B (zh) | 一种基于拦截弹导引律辨识的机动突防方法 | |
| Wei et al. | AUV antagonistic tactics study for naval battle based on dynamic game | |
| ES2660587T3 (es) | Procedimiento para la clasificación de proyectiles-RAM que se aproximan volando | |
| Fei et al. | An Algorithm of Missile Incoming Area in Surface Warship Air Defense Operations | |
| Le Ménec et al. | Cooperative allocation and guidance for air defence application | |
| RU2399853C2 (ru) | Способ определения параметров групповой цели для ее обстрела | |
| Xie et al. | An interception efficiency computing method of ciws based on exponential damage model | |
| Jankovic et al. | On application of discrete event simulation in armoured and mechanized units research | |
| Sun et al. | Guidance law for attacking active defense aircraft | |
| Lenards | The Evolution of Military Tactics: A Series | |
| GR2003189Y (el) | Τηλεκατευθυνομενη σαϊτα επικινδυνων αποστολων των τριων οπλων | |
| CN114329316A (zh) | 一种基于快速响应算法的导弹集群拦截方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |