CN110705032A - 一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法 - Google Patents

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Abstract

一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法，该方法可为装甲车辆易损性分析与毁伤评估提供基础数据支持。具体过程为：基于对装甲车辆目标的功能与结构分析，确定目标部件等效几何体结构，通过参数化驱动等效几何体的方式实现目标各部件等效三维结构模型的快速建立，将目标结构树、毁伤等级毁伤树、部件等效模型几何数据、材料特性数据以及毁伤判据数据以数据库形式整合，完成装甲车辆目标易损性模型建模。本发明提出了一种装甲车辆目标易损性模型建模方法，该方法可以快速实现装甲车辆易损性模型的建立，占用资源少、使用成本低、效率高、具备通用性，对装甲车辆目标易损性分析及毁伤评估计算有着积极意义。

Description

一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法
技术领域
本发明涉及一种装甲车辆目标易损性等效模型快速建模方法，属于毁伤理论分析技术领域。
背景技术
目标易损性属于兵器科学与技术的毁伤理论与技术范畴，是指目标在敌对环境杀伤下丧失全部或部分作战功能的可能性。易损性研究是武器装备生存能力研究的重要组成部分，也是对武器装备进行战损评估的重要依据。
随着科技的进步以及各项易损性基础数据的不断积累和丰富，少数一些发达国家越来越多地采用计算机模拟的软手段方法来进行目标易损性研究。这种方法的特点是要建立一个完善的目标描述系统，其中一个重要手段是建立目标易损性模型。
易损性模型包括目标几何结构模型及易损性数据。目前对于易损性模型几何结构的描述方法主要有面元法、基本体法、三维数字样机法等方法，几何结构有平面二维和空间三维两种形式。为便于毁伤效应的评估计算，一般采用等效三维模型的形式描述易损性模型几何结构。传统等效三维模型的建立较为复杂，且费时费力，一般需要具备一定模型绘制基础的专业人员来完成。同时，由于几何模型为实体建模且多为整体模型，相对于其他易损性数据处于孤立状态，不利于二者后续易损性分析计算的结合使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法，该方法可为装甲车辆目标毁伤评估与易损性分析提供目标毁伤特征参数和易损性模型结构。
本发明采用的技术方案是：
一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法，包括准备工作和目标易损性模型的快速建模，其特征在于，具体过程为：基于对装甲车辆目标的功能与结构分析，建立目标结构树，划分目标毁伤等级，建立对应毁伤等级的毁伤树，确定各部件毁伤判据等易损性数据；根据目标特性确定各部件等效三维结构模型对应等效几何体，完成几何体参数化设计；为整合易损性模型数据，建立目标易损性模型数据库；部件等效三维结构模型几何体数据录入数据库，完成等效三维结构模型建模，一并在数据库中录入目标结构树数据、毁伤等级数据、毁伤树数据、部件材料特性数据、毁伤判据数据等易损性数据，在数据库中整合数据，完成易损性模型的快速建模。
所述装甲车辆目标易损性模型建立的具体步骤为：
步骤一：对装甲车辆目标进行功能特性与结构特性分析，建立目标结构树，划分目标毁伤等级，分析目标各部件功能毁伤逻辑关系，建立对应毁伤等级下的毁伤树，确定各部件毁伤等效数据。
步骤二：以目标各部件几何特征为基础，对各部件进行等效简化，确定目标易损部件典型几何体用于描述目标部件等效三维模型结构。
步骤三：针对已确定的典型几何体，分别确定其原点位置，坐标轴方向，基本尺寸参数，定义几何体约束方程组，完成几何体参数化设计。
步骤四：为完成易损性模型数据整合，建立目标易损性数据库各数据表，包括目标数据表、结构树数据表、毁伤等级数据表、毁伤树数据表、等效三维结构模型数据表、部件材料特性数据表以及毁伤判据数据表，并完成数据之间的逻辑关联。
步骤五：向数据库中录入目标结构树、毁伤等级与毁伤树数据，部件等效三维结构模型几何数据（包括部件等效几何体尺寸参数、位置数据、姿态数据）、部件材料特性数据、毁伤判据数据，完成数据整合，实现易损性等效模型快速建模。
本发明提出了结合数据库技术的装甲车辆目标易损性模型快速建模方法，将等效三维结构模型转化为与其他易损性模型数据一样的数据形式，且以数据库为载体将二者结合使用。这种方法占用资源少、使用成本低、效率高、具备通用性，且更适用于目标毁伤效应评估，能实现装甲车辆目标易损性模型的快速建模。
本发明提出一种装甲车辆目标易损性等效模型的快速建模方法，可为战斗部毁伤效能评估提供战场目标毁伤特征参数和易损性模型结构，可为战斗部威力设计提供基础的毁伤准则与判据信息，为武器系统的战术运用和作战决策研究提供目标特性数据。
附图说明
图1为等效模型部件等效几何体建模流程图。
图2装甲车辆目标易损性模型建模流程图。
具体实施方式
装甲车辆目标易损性模型包括几何结构信息及毁伤相关信息，其中几何结构信息以参数化的等效三维结构模型的形式存在，包括部件等效几何体尺寸参数、位置参数与姿态参数；毁伤相关信息包括目标结构树数据、毁伤等级数据、毁伤树数据、部件材料特性数据、毁伤判据数据等。
本发明的具体流程为：装甲车辆目标功能与结构分析；易损部件典型几何体结构确定；几何体参数化设计；目标信息数据及几何数据录入数据库；毁伤等效数据输入数据库；数据整合，完成易损性模型建模。
下面结合附图，对本发明作进一步详述。
步骤一：对装甲车辆目标进行功能特性与结构特性的梳理与分析，建立目标结构树，划分目标毁伤等级，分析目标各部件毁伤逻辑关系，建立对应毁伤等级下的毁伤树，确定各部件毁伤等效数据。（这部分属于准备工作）
步骤二：分析目标各部件几何特征，对各部件进行等效简化，在此基础上确定目标易损部件等效几何体用于描述目标等效三维模型结构。
步骤三：针对已确定的等效几何体，分别确定其原点位置，坐标轴方向，基本尺寸参数及约束方程，完成几何体参数化设计。
步骤四：为完成易损性模型几何信息数据及其他毁伤相关数据整合，建立易损性模型数据库各数据表，包括目标数据表、结构树数据表、毁伤等级数据表、毁伤树数据表、等效三维结构模型数据表、部件材料特性数据表以及毁伤判据数据表，并完成数据表之间的逻辑关联。
步骤五：如图1所示，首先向数据库中录入目标结构树、毁伤等级与毁伤树数据，再录入部件等效三维结构模型几何数据，如图2所示，首先选取部件等效三维结构模型对应等效几何体模板，输入几何尺寸参数、位置参数与姿态参数，系统判断是否满足约束方程，若满足，则完成该部件等效三维结构模型建模，再向数据库输入部件材料特性数据与毁伤判据数据，在数据库中完成数据整合，实现目标易损性模型快速建模。
本发明基于对装甲车辆目标的易损性分析，提出了一种装甲车辆目标易损性模型快速建模方法，基于该方法，可以大幅缩减装甲车辆目标易损性模型建模时间，提高建模效率，节约成本。
本发明以装甲车辆目标为研究对象，确定各部件对应典型结构并完成参数化设计，利用数据库技术完成易损性数据整合，实现装甲车辆目标易损性模型快速建模。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替代、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法，包括准备工作和目标易损性模型的快速建模，其特征在于，具体过程为：
步骤一：对装甲车辆目标进行功能特性与结构特性分析，建立目标结构树，划分目标毁伤等级，分析目标各部件功能毁伤逻辑关系，建立对应毁伤等级下的毁伤树，确定各部件毁伤等效数据；
步骤二：以目标各部件几何特征为基础，对各部件进行等效简化，确定目标易损部件典型几何体用于描述目标部件等效三维模型结构；
步骤三：针对已确定的典型几何体，分别确定其原点位置，坐标轴方向，基本尺寸参数，定义几何体约束方程组，完成几何体参数化设计；
步骤四：为完成易损性模型数据整合，建立目标易损性数据库各数据表，包括目标数据表、结构树数据表、毁伤等级数据表、毁伤树数据表、等效三维结构模型数据表、部件材料特性数据表以及毁伤判据数据表，并完成数据之间的逻辑关联；
步骤五：向数据库中录入目标结构树、毁伤等级与毁伤树数据，部件等效三维结构模型几何数据（包括部件等效几何体尺寸参数、位置数据、姿态数据）、部件材料特性数据、毁伤判据数据，完成数据整合，实现易损性等效模型快速建模。
2.根据权利要求1所述的一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法，其特征在于，确定目标易损部件典型几何体的过程为：在对装甲车辆目标进行结构分析的基础上，基于目标各部件几何特征，对其进行结构等效简化，确定目标易损部件典型几何体，针对已确定的典型几何体，分别确定其基准点位置，坐标轴方向，基本尺寸参数及约束方程，用于描述目标部件部件等效三维模型结构。
3.根据权利要求1所述的一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法，其特征在于，易损性模型数据库包含目标数据表、结构树数据表、毁伤等级数据表、毁伤树数据表、等效三维结构模型数据表、部件材料特性数据表以及毁伤判据数据表。
4.根据权利要求1所述的一种装甲车辆目标易损性模型的快速建模方法，其特征在于，录入数据库的目标易损性数据包括：目标结构树、毁伤等级与毁伤树数据、目标部件几何结构数据、部件材料特性数据、毁伤判据数据。
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