CN111090931A - 一种面目标区域打击规划方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于面目标区域打击规划技术领域，具体涉及一种面目标区域打击规划方法，包括：步骤一、确定面目标区域的最小外接矩形；步骤二、确定炸弹在多个毁伤概率下的毁伤范围；步骤三、基于炸弹在各个毁伤概率下的毁伤范围及最小外接矩形的边长确定面目标区域的炸弹覆盖方案。

Description

一种面目标区域打击规划方法
技术领域
本申请属于面目标区域打击规划技术领域，具体涉及一种面目标区域打击规划方法。
背景技术
随着信息化战争不断深入发展，对作战指挥的精细化及快捷化要求越来越高，如何在炸弹量有限的情况下快速有效的实现对面目标打击的最大化是当前急需解决的问题，鉴于此提出本申请。
发明内容
本申请的目的是提供一种面目标区域打击规划方法，以在弹量有限的情况下保证对面目标区域的打击效果。
本申请的技术方案是：
一种面目标区域打击规划方法，包括：
步骤一、确定面目标区域的最小外接矩形；
步骤二、确定炸弹在多个毁伤概率下的毁伤范围；
步骤三、基于炸弹在各个毁伤概率下的毁伤范围及最小外接矩形的边长确定面目标区域的炸弹覆盖方案。
根据本申请的至少一个实施例，步骤一具体为：
将面目标区域简化为简单多边形，确定简单多边形的最小外接矩形，将该最小外接矩形作为面目标区域的最小外接矩形。
根据本申请的至少一个实施例，步骤一中确定简单多边形的最小外接矩形具体为：
若简单多边形为凸多边形，则直接求取其最小外接矩形；
若简单多边形为凹边形，则先计算其凸包，其后求取凸包的最小外接矩形，将该最小外接矩形作为简单多边形的最小外接矩形。
根据本申请的至少一个实施例，步骤二具体为：
将炸弹在多个毁伤概率下的毁伤范围简化为对应的椭圆区域，基于炸弹的起爆高度H、落速V、落角γ得到对应椭圆区域的长半轴a、短半轴b、轴向θ，进而得到对应椭圆区域的覆盖范围。
根据本申请的至少一个实施例，步骤三具体为：
基于炸弹在各个毁伤概率下的毁伤范围，确定炸弹在各个毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量及炸弹投放点；
若炸弹在各个毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量超过实际的炸弹数量，则以炸弹在最小毁伤概率下覆盖最小外接矩形炸弹投放点中贡献度较大的部分作为炸弹的实际投放点。
根据本申请的至少一个实施例，步骤三中，
炸弹投放点的贡献度＝炸弹投放至该投放点其毁伤范围覆盖面目标区域的面积/面目标区域的面积。
根据本申请的至少一个实施例，步骤三中，
炸弹投放点的贡献度以蒙特卡洛算法计算得到。
根据本申请的至少一个实施例，步骤三中，
若炸弹在部分毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量未超过实际的炸弹数量，则以炸弹在该部分毁伤概率中较大毁伤概率下覆盖最小外接矩形的炸弹投放点作为炸弹的实际投放点。
根据本申请的至少一个实施例，步骤三中，
若炸弹在部分毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量未超过实际的炸弹数量，则计算炸弹在该部分毁伤概率中较大毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量与实际的炸弹数量的差值，则增加与该差值相等的炸弹二次投放点作为炸弹的二次实际投放点。
根据本申请的至少一个实施例，步骤三中，
炸弹二次投放点位于面目标区域内炸弹毁伤概率较低或者需重点打击的区域内。
附图说明
图1是本申请实施例提供的面目标区域打击规划方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的面目标区域的示意图；
图3是本申请实施例提供的面目标区域最小外接矩形的示意图；
图4是本申请实施例提供的炸弹在50％毁伤概率下覆盖最小外接矩形的示意图；
图5是本申请实施例提供的炸弹在75％毁伤概率下覆盖最小外接矩形的示意图；
图6是本申请实施例提供的炸弹在100％毁伤概率下覆盖最小外接矩形的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图6对本申请做进一步详细说明。
一种面目标区域打击规划方法，包括：
步骤一、确定面目标区域的最小外接矩形；
步骤二、确定炸弹在多个毁伤概率下的毁伤范围；
步骤三、基于炸弹在各个毁伤概率下的毁伤范围及最小外接矩形的边长确定面目标区域的炸弹覆盖方案。
对于上述实施例公开的面目标区域打击规划方法，本领域技术人员可以理解的是，其以面目标区域的最小外接矩形作为炸弹需要的覆盖区域，对面目标区域进行了简化，此外，其基于炸弹在各个毁伤概率下的毁伤范围及最小外接矩形的边长确定面目标区域的炸弹覆盖方案能够在炸弹量有限的情况下确保对面目标区域的有效覆盖，依据该方法确定面目标区域的打击方案快捷高效。
在一些可选的实施例中，步骤一具体为：
将面目标区域简化为简单多边形，确定简单多边形的最小外接矩形，将该最小外接矩形作为面目标区域的最小外接矩形。
对于上述实施例公开的面目标区域打击规划方法，本领域技术人员可以理解的是，其将面目标区域简化为不相邻的边不相交的简单多边形，并将该简单多边形的最小外接矩形作为面目标区域的最小外接矩形，间捷、有效。
在一些可选的实施例中，步骤一中确定简单多边形的最小外接矩形具体为：
若简单多边形为凸多边形，则直接求取其最小外接矩形；
若简单多边形为凹边形，则先计算其凸包，其后求取凸包的最小外接矩形，将该最小外接矩形作为简单多边形的最小外接矩形。
为了使本领域技术人员能够更容易的实现对面目标区域最小外接矩形的确定，本申请公开一下具体算法：
a)、设置最小外接矩形面积A为无穷大；
b)、求简单多边形C＝[x,y]的凸包CT＝(xT,yT)，CT包含nedges条边；其中，
C为简单多边形的多边形区域；
[x,y]为C的所有顶点坐标；
CT为C的外接凸多边形(如果C为凹多边形，则CT≠C；如果C为凸多边形，则CT＝C)；
(xT,yT)为CT的所有顶点坐标；
nedges为CT中包含的边的数量；
c)、计算CT中相邻两条边之间的夹角集合edgeangles；
d)、对于edgeangles中的anglei生成向量
Figure BDA0002304706320000051
其中，
anglei为edgeangles中的第i个夹角；
ei为根据anglei生成的2×2向量；
e)、将CT按照ei逆时针旋转，得到外接矩形
Figure BDA0002304706320000053
f)、求
Figure BDA0002304706320000052
面积Ai；
g)、若Ai小于A，则更新最小外接矩形的信息及A的值；
h)、若达到edgeangles中夹角的最大数量，退出算法；否则，重复进行d)、e)、f)、g)、h)。
对于图2中的面目标区域，可有图3中所示的最小外接矩形。
在一些可选的实施例中，步骤二具体为：
将炸弹在多个毁伤概率下的毁伤范围简化为对应的椭圆区域，基于炸弹的起爆高度H、落速V、落角γ得到对应椭圆区域的长半轴a、短半轴b、轴向θ，进而得到对应椭圆区域的覆盖范围。
对于上述实施例公开的面目标区域打击规划方法，本领域技术人员可以理解的是，其将炸弹的杀伤范围简化为椭圆区域，并基于炸弹的起爆高度H、落速V、落角γ得到对应椭圆区域的长半轴a、短半轴b、轴向θ，进而根据对应椭圆区域的长半轴a、短半轴b、轴向θ得到对应椭圆区域的覆盖范围，以该覆盖范围作为炸弹在相应毁伤概率下的毁伤范围，符合炸弹爆炸覆盖范围的实际。
在一些可选的实施例中，步骤二中确定炸弹在多个毁伤概率下的毁伤范围，包括：
确定炸弹在50％毁伤概率下的毁伤范围，亦即确定的毁伤范围内会有50％的概率被炸弹爆炸毁伤，其对应椭圆区域的长半轴a、短半轴b、轴向θ如图4所示；
确定炸弹在75％毁伤概率下的毁伤范围，亦即确定的毁伤范围内会有75％的概率被炸弹爆炸毁伤，其对应椭圆区域的长半轴a、短半轴b、轴向θ如图5所示；
确定炸弹在100％毁伤概率下的毁伤范围，亦即确定的毁伤范围内会100％被炸弹爆炸毁伤，其对应椭圆区域的长半轴a、短半轴b、轴向θ如图6所示。
在一些可选的实施例中，步骤三具体为：
基于炸弹在各个毁伤概率下的毁伤范围，确定炸弹在各个毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量及炸弹投放点；
若炸弹在各个毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量超过实际的炸弹数量，则以炸弹在最小毁伤概率下覆盖最小外接矩形炸弹投放点中贡献度较大的部分作为炸弹的实际投放点，亦即在弹药不足的情况下，将有限的炸弹优先在贡献度大的点投放，以此能够确保对面目标区域的打击效果。
在一个更为具体的实施例中，炸弹在50％毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量N50％＝6，其炸弹投放点分布如图4所示；炸弹在75％毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量N75％＝12，其炸弹投放点分布如图5所示；炸弹在100％毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量N100％＝24，其炸弹投放点分布如图6所示；
若N50％、N75％、N100％均超过炸弹的实际数量N，则以炸弹在50％毁伤概率下覆盖最小外接矩形炸弹投放点中贡献度较大的部分作为炸弹的实际投放点，亦即将炸弹在50％毁伤概率下覆盖最小外接矩形的N个贡献度较大炸弹投放点作为N个炸弹的实际投放点。
在一些可选的实施例中，步骤三中，
炸弹投放点的贡献度＝炸弹投放至该投放点其毁伤范围覆盖面目标区域的面积/面目标区域的面积。
在一些可选的实施例中，步骤三中，
炸弹投放点的贡献度以蒙特卡洛算法计算得到。
对于上述实施例公开的面目标区域打击规划方法，本领域技术人员可以理解的是，面目标区域形状不确定，利用通常的数学公式难以得到各个炸弹投放点的贡献度，蒙特卡洛算法以抽样调查法求取统计值来推定位置特性量可较为快速准确的计算得到各个炸弹投放点的贡献度。
在一些可选的实施例中，步骤三中，
若炸弹在部分毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量未超过实际的炸弹数量，则以炸弹在该部分毁伤概率中较大毁伤概率下覆盖最小外接矩形的炸弹投放点作为炸弹的实际投放点。
对于上述实施例公开的面目标区域打击规划方法，可以有以下理解：
若N≥N100％，则以炸弹在100％毁伤概率下覆盖最小外接矩形的炸弹投放点作为炸弹的实际投放点；
若N100％>N≥N75％，则以炸弹在75％毁伤概率下覆盖最小外接矩形的炸弹投放点作为炸弹的实际投放点；
若N75％>N≥N50％，则以炸弹在50％毁伤概率下覆盖最小外接矩形的炸弹投放点作为炸弹的实际投放点。
在一些可选的实施例中，步骤三中，
若炸弹在部分毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量未超过实际的炸弹数量，则计算炸弹在该部分毁伤概率中较大毁伤概率下覆盖最小外接矩形所需的炸弹数量与实际的炸弹数量的差值，则增加与该差值相等的炸弹二次投放点作为炸弹的二次实际投放点。
对于上述实施例公开的面目标区域打击规划方法，本申请提供以下更为具体的实施例：
N50％＝6、N75％＝12、N100％＝24、N＝15；则有：
N100％>N≥N75％；
基于则以炸弹在75％毁伤概率下覆盖所述最小外接矩形的12炸弹投放点作为12个炸弹的实际投放点，此外增加与3(N-N75％)个炸弹二次投放点作为3个炸弹的二次实际投放点。
在一些可选的实施例中，所述步骤三中，
所述炸弹二次投放点位于面目标区域内炸弹毁伤概率较低或者需重点打击的区域内。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面目标区域打击规划方法，其特征在于，包括：
步骤一、确定面目标区域的最小外接矩形；
步骤二、确定炸弹在多个毁伤概率下的毁伤范围；
步骤三、基于炸弹在各个毁伤概率下的毁伤范围及所述最小外接矩形的边长确定所述面目标区域的炸弹覆盖方案。
2.根据权利要求1所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤一具体为：
将所述面目标区域简化为简单多边形，确定所述简单多边形的最小外接矩形，将该最小外接矩形作为所述面目标区域的最小外接矩形。
3.根据权利要求2所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤一中确定所述简单多边形的最小外接矩形具体为：
若所述简单多边形为凸多边形，则直接求取其最小外接矩形；
若所述简单多边形为凹边形，则先计算其凸包，其后求取所述凸包的最小外接矩形，将该最小外接矩形作为所述简单多边形的最小外接矩形。
4.根据权利要求1所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤二具体为：
将炸弹在多个毁伤概率下的毁伤范围简化为对应的椭圆区域，基于炸弹的起爆高度H、落速V、落角γ得到对应椭圆区域的长半轴a、短半轴b、轴向θ，进而得到对应椭圆区域的覆盖范围。
5.根据权利要求1所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤三具体为：
基于炸弹在各个毁伤概率下的毁伤范围，确定炸弹在各个毁伤概率下覆盖所述最小外接矩形所需的炸弹数量及炸弹投放点；
若炸弹在各个毁伤概率下覆盖所述最小外接矩形所需的炸弹数量超过实际的炸弹数量，则以炸弹在最小毁伤概率下覆盖所述最小外接矩形炸弹投放点中贡献度较大的部分作为炸弹的实际投放点。
6.根据权利要求5所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤三中，
炸弹投放点的贡献度＝炸弹投放至该投放点其毁伤范围覆盖所述面目标区域的面积/所述面目标区域的面积。
7.根据权利要求6所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤三中，
炸弹投放点的贡献度以蒙特卡洛算法计算得到。
8.根据权利要求5所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤三中，
若炸弹在部分毁伤概率下覆盖所述最小外接矩形所需的炸弹数量未超过实际的炸弹数量，则以炸弹在该部分毁伤概率中较大毁伤概率下覆盖所述最小外接矩形的炸弹投放点作为炸弹的实际投放点。
9.根据权利要求8所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤三中，
若炸弹在部分毁伤概率下覆盖所述最小外接矩形所需的炸弹数量未超过实际的炸弹数量，则计算炸弹在该部分毁伤概率中较大毁伤概率下覆盖所述最小外接矩形所需的炸弹数量与实际的炸弹数量的差值，则增加与该差值相等的炸弹二次投放点作为炸弹的二次实际投放点。
10.根据权利要求9所述的面目标区域打击规划方法，其特征在于，
所述步骤三中，
所述炸弹二次投放点位于面目标区域内炸弹毁伤概率较低或者需重点打击的区域内。
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CN114036783A (zh) * 2022-01-06 2022-02-11 中国人民解放军96901部队 基于截断机理的线目标功能毁伤判断方法及毁伤计算模型
CN114036783B (zh) * 2022-01-06 2022-03-22 中国人民解放军96901部队 基于截断机理的线目标功能毁伤判断方法及毁伤计算模型

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