CN110991030B - 一种通用复杂引战系统仿真的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用复杂引战系统仿真的方法及系统,所述方法包括:根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真。本发明的优点是:实现简单,通过模块化和通用化设计,实现了只需使用者按照给定格式设置相关参数的配置文件便可实现不同的引战系统设计与仿真。
Description
技术领域
本发明涉及一种通用复杂引战系统仿真的方法及系统。
背景技术
引战系统的设计与评估是武器系统研制的重要环节。由于弹目交会姿态复杂,相对速度很高且变化范围大,引信的地面试验很难复现真实的弹目遭遇情况,战斗部对目标的毁伤效能只能通过少数珍贵的靶试飞行试验来验证,因此引战系统数学仿真在引战系统设计与效能评估中占有越来越重要的地位。以往的引战系统数学仿真主要依靠有限次数滑轨试验获取引信对特定目标的统计性启动特性,对战斗部的威力场描述仅局限于平均初速和飞散角度,并且通常局限于单一型号的引战系统设计和仿真。
发明内容
本发明目的在于提出了一种通用复杂引战系统仿真的方法及系统,解决以往引战系统数学仿真通用性不足的问题。
有鉴于此,本发明提供的技术方案是:一种通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,包括:
根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,包括:弹目交会参数处理模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块,各个模块之间通过接口进行数据交换;
基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真。
进一步地,弹目交会参数处理模块利用目标的近场多散射中心模型和通用数字引信模型并根据弹目交会实时状态的变化计算目标回波。
进一步地,所述引战配合模块通过配置不同引战配合模型参数实现不同型号的引战配合模型。
进一步地,所述战斗部威力场模块通过配置统一格式的战斗部静爆威力场文件,计算每一枚战斗部的破片飞散轨迹,来仿真战斗部威力场。
进一步地,所述命中点检测与毁伤效果评估模块利用起爆点参数、战斗部威力场数据和目标易损性数据计算最终的杀伤效果。
进一步地,所述目标易损性模块首先对目标的结构进行分析、对舱段进行分类、然后对战斗部的要害部件进行描述并建立不同毁伤级别的毁伤树。
进一步地,所述弹目交会参数处理模块根据遭遇段每个离散时刻发射坐标系内导弹的位置[xmi,ymi,zmi],目标位置[xti,yti,zti],导弹的速度[vmxi,vmyi,vmzi],目标的速度[vtxi,vtyi,vtzi]和导弹的姿态角,计算每个离散时刻导弹在相对速度坐标系内的姿态/>相对速度坐标系内的导弹速度[vmxvli,vmyvli,vmzvli]=EL2V[vmxi,vmyi,vmzi]′和相对速度坐标系内的导弹位置[xmvli,ymvli,zmvli]=EL2V[xmi,ymi,zmi]′,其中EL2V为发射坐标系到相对速度坐标系的转换矩阵。
进一步地,所述命中点检测与毁伤效果评估模块计算战斗部起爆时刻每一枚破片射线是否与目标体相交,并根据通用化格式的目标毁伤配置文件,计算命中破片对目标的洞穿、引燃和引爆等毁伤事件对目标造成的毁伤程度。
进一步地,所述战斗部威力场模块通过计算每一枚战斗部的破片飞散轨迹,来仿真战斗部威力场,每枚破片的速度可以表示为:
其中,rand为随机数,V0i为每个区域内战斗部破片静态飞散初速度,为破片静态飞散的方向角,即与弹体X轴正向的夹角,并确定范围与角度间隔/>设θ为破片静态飞散的方位角,即在弹体YOZ平面上的方位角,范围为(-180°~180°),其中(-180°~0°)的取值利用θ(0°~180°)对称得出,并确定范围与角度间隔/>当战斗部为非定向战斗部时,θ=0°为弹体Y轴正向位置,当战斗部为定向战斗部时,θ=0°为增益区中心位置,根据静爆试验结果确定破片枚数和破片初速范围,即给定了该区域的破片密度和初速,仿真时根据破片枚数对破片的飞散方向和初速按均匀分布抽样即可,形成整个战斗部的静态飞散场。
本发明的另一目的在于提供一种通用复杂引战系统仿真的系统,其特征在于,包括:
建构单元,用于根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,包括:弹目交会参数处理模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块,各个模块之间通过接口进行数据交换;
处理单元,用于基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真。
本发明实现了以下显著的有益效果:
实现简单,包括:根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,包括:弹目交会参数处理模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块,各个模块之间通过接口进行数据交换;基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真。可供多个型号引战系统仿真和设计使用,可计算各种交会条件下不同引战系统对各种目标的蒙皮命中与易损性分析,可分析弹目遭遇过程中引信对目标探测的实时回波情况与弹目间相对位置关系与姿态变化。为多个型号引战系统的设计与评估提供标准快捷的通用化仿真手段,可有效避免重复劳动,提高仿真建模的正确性,减少人力资源和缩短研发周期,提高经济效益。
附图说明
图1为本发明的一种通用复杂引战系统仿真的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是,为了清楚地说明本发明的内容,本发明特举多个实施例以进一步阐释本发明的不同实现方式,其中,该多个实施例是列举式而非穷举式。此外,为了说明的简洁,前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略,因此,后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。
虽然该发明可以以多种形式的修改和替换来扩展,说明书中也列出了一些具体的实施图例并进行详细阐述。应当理解的是,发明者的出发点不是将该发明限于所阐述的特定实施例,正相反,发明者的出发点在于保护所有给予由本权利声明定义的精神或范围内进行的改进、等效替换和修改。同样的元器件号码可能被用于所有附图以代表相同的或类似的部分。
请参照图1,本发明的一种通用复杂引战系统仿真的方法,包括:步骤S101,根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,包括:弹目交会参数处理模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块,各个模块之间通过接口进行数据交换;步骤S102,基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真。
在一个实施例中,弹目交会参数处理模块利用目标的近场多散射中心模型和通用数字引信模型并根据弹目交会实时状态的变化计算目标回波。
在一个实施例中,所述引战配合模块通过配置不同引战配合模型参数实现不同型号的引战配合模型。
在一个实施例中,所述战斗部威力场模块通过配置统一格式的战斗部静爆威力场文件,计算每一枚战斗部的破片飞散轨迹,来仿真战斗部威力场。
在一个实施例中,所述命中点检测与毁伤效果评估模块利用起爆点参数、战斗部威力场数据和目标易损性数据计算最终的杀伤效果。
在一个实施例中,所述目标易损性模块首先对目标的结构进行分析、对舱段进行分类、然后对战斗部的要害部件进行描述并建立不同毁伤级别的毁伤树。
在一个实施例中,所述弹目交会参数处理模块根据遭遇段每个离散时刻发射坐标系内导弹的位置[xmi,ymi,zmi],目标位置[xti,yti,zti],导弹的速度[vmxi,vmyi,vmzi],目标的速度[vtxi,vtyi,vtzi]和导弹的姿态角,计算每个离散时刻导弹在相对速度坐标系内的姿态/>相对速度坐标系内的导弹速度[vmxvli,vmyvli,vmzvli]=EL2V[vmxi,vmyi,vmzi]′和相对速度坐标系内的导弹位置[xmvli,ymvli,zmvli]=EL2V[xmi,ymi,zmi]′,其中EL2V为发射坐标系到相对速度坐标系的转换矩阵。
在一个实施例中,所述命中点检测与毁伤效果评估模块计算战斗部起爆时刻每一枚破片射线是否与目标体相交,并根据通用化格式的目标毁伤配置文件,计算命中破片对目标的洞穿、引燃和引爆等毁伤事件对目标造成的毁伤程度。
在一个实施例中,所述战斗部威力场模块通过计算每一枚战斗部的破片飞散轨迹,来仿真战斗部威力场,每枚破片的速度可以表示为:
其中,rand为随机数,V0i为每个区域内战斗部破片静态飞散初速度,为破片静态飞散的方向角,即与弹体X轴正向的夹角,并确定范围与角度间隔/>设θ为破片静态飞散的方位角,即在弹体YOZ平面上的方位角,范围为(-180°~180°),其中(-180°~0°)的取值利用θ(0°~180°)对称得出,并确定范围与角度间隔/>当战斗部为非定向战斗部时,θ=0°为弹体Y轴正向位置,当战斗部为定向战斗部时,θ=0°为增益区中心位置,根据静爆试验结果确定破片枚数和破片初速范围,即给定了该区域的破片密度和初速,仿真时根据破片枚数对破片的飞散方向和初速按均匀分布抽样即可,形成整个战斗部的静态飞散场。
本发明的另一目的在于提供一种通用复杂引战系统仿真的系统,包括:
建构单元,用于根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,包括:弹目交会参数处理模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块,各个模块之间通过接口进行数据交换;
处理单元,用于基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真。
作为具体的实施例,本发明包括:
第一步 根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真方法的总体架构设计。
从功能划分和数据管理的角度出发,按照面向对象的模块化设计思想,将整个仿真系统划分成目标近场雷达散射特性处理模块、弹目交会参数处理模块、通用数字引信模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块等几个大的功能模块,各个模块之间通过接口进行数据交换。
第二步 根据总体架构设计,对各个模块进行详细设计和参数配置。
弹目交会参数处理模块根据遭遇段每个离散时刻发射坐标系内导弹的位置[xmi,ymi,zmi],目标位置[xti,yti,zti],导弹的速度[vmxi,vmyi,vmzi],目标的速度[vtxi,vtyi,vtzi]和导弹的姿态角,计算每个离散时刻导弹在相对速度坐标系内的姿态相对速度坐标系内的导弹速度[vmxvli,vmyvli,vmzvli]=EL2V[vmxi,vmyi,vmzi]′和相对速度坐标系内的导弹位置[xmvli,ymvli,zmvli]=EL2V[xmi,ymi,zmi]′,其中EL2V为发射坐标系到相对速度坐标系的转换矩阵。
利用目标的近场多散射中心模型和通用数字引信模型并根据弹目交会实时状态的变化计算目标回波。
通用数字引信模块包含通用天馈系统模块、通用发射机接收机模块和通用信号处理模块等。
引战配合模块通过配置不同引战配合模型参数实现不同型号的引战配合模型。
战斗部威力场模块通过配置统一格式的战斗部静爆威力场文件,计算每一枚战斗部的破片飞散轨迹,来仿真战斗部威力场。例如聚焦战斗部、大飞散角战斗部和定向战斗部等。
命中点检测与毁伤效果评估模块使用起爆点参数、战斗部威力场数据和目标易损性数据计算最终的杀伤效果。
作为具体的实施例,本发明包括:
第一步 根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真方法的总体架构设计
本方法根据设计需求选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量便可达到设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,达到设计聚焦、大飞散角与定向等多种战斗部的目的;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型合计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况。
第二步 根据总体架构设计,对各个模块进行详细设计和参数配置。
通用数字引信模块通过读取目标的多散射中心配置文件来计算目标回波,目标多散射中心配置文件由目标的各散射中心的方向图组成,此方法提前计算好了目标的近场散射特性并形成了相应的数据文件,在仿真过程中,只需查表读取各个散射中心在每次信号处理时刻与引信天线所对应的角度范围内的RCS值即可。
建立引信的数学模型核心是对引信的重要部件包括天线、发射机、接收机与数字信号处理部分进行数学建模从而描述引信整机的特性。天线可用仿真计算或者实测的方向图表示,数字信号处理部分可以按照引信实物的处理模型与算法进行描述。
对引信的发射机与接收机系统的每一个部分,首先分析其构成和工作原理。然后依据其数学模型对每一个器件进行建模。然后利用器件模块搭建各部分模型,最后联合各部分模型,完成对发射机与接收机的系统建模。
随机二相编码的脉冲多普勒体制引信的回波信号模型可用以下公式计算:
其中,Ai为回波信号幅度;Cn∈{1,-1}为伪随机二相位编码调相因子;N为伪随机编码长度;Tr为雷达发射脉冲重复周期;Tp为发射脉冲宽度;fdi为第i个散射中心的多普勒频移;为载波信号初始相位;
式中c=3×108m/s为电磁波传播速度;τi为电磁波由引信到目标的第i点的往返传播时间;Li为第i点起始时刻导弹与脱靶点的距离;ρi为第i点脱靶量;Vri为第i个散射中心相对速度。
使用多散射中心模型计算目标回波,Xtj,Ytj,Ztj为目标第j个散射点在目标坐标系中的坐标,则散射点在以引信为原点的相对速度坐标系中坐标位置Xrj,Yrj,Zrj为:
其中,[Xr Yr Zr]为每个采样时刻引信的位置。通过目标近场多散射中心数据库可以获得第j个散射点的散射截面为σj,对在每个时间t采样点计算接收到的目标回波信号相对幅值:
其中G(θj,δ)为天线方向图,为引信接收到的目标上第j个散射点射频信号的相位:
Rj为第j个散射点在t时刻离引信的距离;Rs为对1m2的点目标额定作用距离,λ为引信波长。Sj为引信灵敏度随距离Rj变化关系。
目标信号加噪声后得到总的引信多普勒输出:
Ud(t)=Uds(t)+Un(t)
Un(t)为噪声输出。
建立通用化的战斗部破片静态飞散场数学模型实现战斗部威力场特性通用化描述。
此模块的设计出发点是从通用化的角度出发考虑,为了能够仿真大飞散角、聚焦与定向等多种战斗部,充分利用了战斗部的静爆试验数据。使用者只需选择不同类型的战斗部,或按照规定的格式自定义设计不同类型的战斗部,仿真平台便会自动加载计算与不同的引战形成不同的引战系统进行仿真计算与效能评估。
战斗部威力场模块建模方法是通过计算每一枚战斗部的破片飞散轨迹,来仿真战斗部威力场,每枚破片的速度可以表示为:
其中,rand为随机数,V0i为每个区域内战斗部破片静态飞散初速度,为破片静态飞散的方向角,即与弹体X轴正向的夹角,并确定范围与角度间隔/>设θ为破片静态飞散的方位角,即在弹体YOZ平面上的方位角,范围为(-180°~180°),其中(-180°~0°)的取值利用θ(0°~180°)对称得出,并确定范围与角度间隔/>当战斗部为非定向战斗部时,θ=0°为弹体Y轴正向位置,当战斗部为定向战斗部时,θ=0°为增益区中心位置。根据静爆试验结果确定破片枚数和破片初速范围,即给定了该区域的破片密度和初速,仿真时可根据破片枚数对破片的飞散方向和初速按均匀分布抽样即可,形成整个战斗部的静态飞散场。
目标毁伤配置文件是基于对目标易损性的研究形成的。首先对目标的结构进行分析、对舱段进行分类、然后对战斗部的要害部件进行描述并建立不同毁伤级别的毁伤树,并给出计算毁伤概率的公式。
命中点检测与毁伤效果评估模块的重要组成部分。其中命中点检测模型计算战斗部起爆时刻每一枚破片射线是否与目标体相交;毁伤效果评估模块根据通用化格式的目标毁伤配置文件,计算命中破片对目标的洞穿、引燃和引爆等毁伤事件对目标造成的毁伤程度。
目标的毁伤计算针对典型目标建立不同毁伤级别的毁伤树,并给出计算毁伤概率的公式。例如:
P=1-(1-P1)(1-P2)(1-P3)(1-P4)(1-P5)
式中:P1=1-(1-P11)(1-P12)(1-P13*P14)(1-P15*P16*P17*P18)
P2=1-(1-P21)(1-P22*P23)(1-P24*P25*P26*P27*P28)
P3=1-(1-P31)(1-P32*P33*P34*P35)
P4=[1-(1-P411)(1-P412)(1-P413)(1-P414)(1-P415)(1-P416)]*[1-(1-P421)(1-P422)(1-P423)(1-P424)(1-P425)(1-P426)]
P为整体毁伤概率;Pi为事件i发生某级毁伤的概率;Pij为单枚破片对要害部件毁伤的概率。
本发明实现了以下显著的有益效果:
实现简单,包括:根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,包括:弹目交会参数处理模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块,各个模块之间通过接口进行数据交换;基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真。可供多个型号引战系统仿真和设计使用,可计算各种交会条件下不同引战系统对各种目标的蒙皮命中与易损性分析,可分析弹目遭遇过程中引信对目标探测的实时回波情况与弹目间相对位置关系与姿态变化。为多个型号引战系统的设计与评估提供标准快捷的通用化仿真手段,可有效避免重复劳动,提高仿真建模的正确性,减少人力资源和缩短研发周期,提高经济效益。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而非对实施方式的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出来的显而易见的变化或变动仍属于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,包括:
根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,包括:弹目交会参数处理模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块,各个模块之间通过接口进行数据交换;
基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真;
其中,所述相应的引战配合数学模型,如下所示:
其中,Ai为回波信号幅度;Cn∈{1,-1}为伪随机二相位编码调相因子;N为伪随机编码长度;Tr为雷达发射脉冲重复周期;Tp为发射脉冲宽度;fdi为第i个散射中心的多普勒频移;为载波信号初始相位;/>式中c=3×108m/s为电磁波传播速度;τi为电磁波由引信到目标的第i点的往返传播时间;Li为第i点起始时刻导弹与脱靶点的距离;ρi为第i点脱靶量;Vri为第i个散射中心相对速度。
2.根据权利要求1所述的通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,弹目交会参数处理模块利用目标的近场多散射中心模型和通用数字引信模型并根据弹目交会实时状态的变化计算目标回波。
3.根据权利要求2所述的通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,所述引战配合模块通过配置不同引战配合模型参数实现不同型号的引战配合模型。
4.根据权利要求1所述的通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,所述战斗部威力场模块通过配置统一格式的战斗部静爆威力场文件,计算每一枚战斗部的破片飞散轨迹,来仿真战斗部威力场。
5.根据权利要求1所述的通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,所述命中点检测与毁伤效果评估模块利用起爆点参数、战斗部威力场数据和目标易损性数据计算最终的杀伤效果。
6.根据权利要求1所述的通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,所述目标易损性模块首先对目标的结构进行分析、对舱段进行分类、然后对战斗部的要害部件进行描述并建立不同毁伤级别的毁伤树。
7.根据权利要求2所述的通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,所述弹目交会参数处理模块根据遭遇段每个离散时刻发射坐标系内导弹的位置[xmi,ymi,zmi],目标位置[xti,yti,zti],导弹的速度[vmxi,vmyi,vmzi],目标的速度[vtxi,vtyi,vtzi]和导弹的姿态角,计算每个离散时刻导弹在相对速度坐标系内的姿态相对速度坐标系内的导弹速度[vmxvli,vmyvli,vmzvli]=EL2V[vmxi,vmyi,vmzi]′和相对速度坐标系内的导弹位置[xmvli,ymvli,zmvli]=EL2V[xmi,ymi,zmi]′,其中EL2V为发射坐标系到相对速度坐标系的转换矩阵。
8.根据权利要求5所述的通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,所述命中点检测与毁伤效果评估模块计算战斗部起爆时刻每一枚破片射线是否与目标体相交,并根据通用化格式的目标毁伤配置文件,计算命中破片对目标的洞穿、引燃和引爆对目标造成的毁伤程度。
9.根据权利要求1所述的通用复杂引战系统仿真的方法,其特征在于,所述战斗部威力场模块通过计算每一枚战斗部的破片飞散轨迹,来仿真战斗部威力场,每枚破片的速度可以表示为:
其中,rand为随机数,V0i为每个区域内战斗部破片静态飞散初速度,为破片静态飞散的方向角,即与弹体X轴正向的夹角,并确定范围与角度间隔/>设θ为破片静态飞散的方位角,即在弹体YOZ平面上的方位角,范围为(-180°~180°),其中(-180°~0°)的取值利用θ(0°~180°)对称得出,并确定范围与角度间隔Δθ,当战斗部为非定向战斗部时,θ=0°为弹体Y轴正向位置,当战斗部为定向战斗部时,θ=0°为增益区中心位置,根据静爆试验结果确定破片枚数和破片初速范围,即给定了该区域的破片密度和初速,仿真时根据破片枚数对破片的飞散方向和初速按均匀分布抽样即可,形成整个战斗部的静态飞散场。
10.一种通用复杂引战系统仿真的系统,其特征在于,包括:
建构单元,用于根据多个型号引战系统的特点,确定通用复杂引战系统仿真的总体架构,包括:弹目交会参数处理模块、引战配合模块、战斗部威力场模块、目标易损性模块、命中点检测与毁伤效果评估模块,各个模块之间通过接口进行数据交换;
处理单元,用于基于所述总体架构,选择不同的天线方向图、引信灵敏度曲线配置文件,设置引信波长、信号处理周期、采样点位置与采样数量以设计不同类型引信;按照给定格式设置相关参数形成战斗部配置文件,以设计多种战斗部;通过选择不同的弹道与目标库中的目标类型,利用相应的引战配合数学模型计算不同引战系统在各种交会条件下对各种典型目标的毁伤情况,以进行引战系统仿真;
其中,所述相应的引战配合数学模型,如下所示:
其中,Ai为回波信号幅度;Cn∈{1,-1}为伪随机二相位编码调相因子;N为伪随机编码长度;Tr为雷达发射脉冲重复周期;Tp为发射脉冲宽度;fdi为第i个散射中心的多普勒频移;为载波信号初始相位;/>式中c=3×108m/s为电磁波传播速度;τi为电磁波由引信到目标的第i点的往返传播时间;Li为第i点起始时刻导弹与脱靶点的距离;ρi为第i点脱靶量;Vri为第i个散射中心相对速度。
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CN201911192626.6A CN110991030B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种通用复杂引战系统仿真的方法及系统 |
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