CN112229280B - 多支路引信探测区确定方法 - Google Patents

多支路引信探测区确定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112229280B
CN112229280B CN202010971150.2A CN202010971150A CN112229280B CN 112229280 B CN112229280 B CN 112229280B CN 202010971150 A CN202010971150 A CN 202010971150A CN 112229280 B CN112229280 B CN 112229280B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuse
detection
vertex
determining
parameters
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
Application number
CN202010971150.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112229280A (zh
Inventor
庄志洪
上官泽鹏
王宏波
黄靖涵
冯苗苗
金煌煌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN202010971150.2A priority Critical patent/CN112229280B/zh
Publication of CN112229280A publication Critical patent/CN112229280A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112229280B publication Critical patent/CN112229280B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B35/00—Testing or checking of ammunition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开一种多支路引信探测区确定方法，包括以下步骤：(10)初始参数获取：获取目标模型参数、导弹引信探测场参数和控制参数；(20)引信探测场模型构建：根据导弹引信探测场参数，确定多支路引信探测场模型；(30)弹目交会轨迹确定：根据目标模型参数计算得到交会轨迹；(40)确定探测区域：根据交会轨迹和多支路引信探测场模型进行可探测面元判断，得到与回波信号幅度对应的总的探测区域面积。本发明的多支路引信探测区确定方法，计算量可控，计算误差较小。

Description

多支路引信探测区确定方法
技术领域
本发明属于导弹毁伤效率评估技术领域，特别是一种多支路引信探测区确定方法。
背景技术
由于应用场景与战场情况限制，导弹荷载量有限，对于导弹的精确打击的要求越来越高，单颗导弹的毁伤效果是研究的重点之一。研究弹目交会是提高导弹毁伤效率的关键点。在弹目交会实验中给出准确的引信探测区，对于研究多支路引信弹目交会过程，确定目标方位，进行定向炸点控制和提高毁伤计算准确性至关重要。
现阶段实物弹目交会实验一般使用实物进行弹目交会从而获取实验数据。而弹目交会的仿真实验采用直接计算弹目距离是否小于引信探测范围的方法获取数据，无法准确确定探测区域。
使用实物导弹引信探测实验成本高、周期长、难度大，而使用软件仿真的方法没有考虑到导弹和目标飞行时的某些姿态和波束厚度可能导致目标在导弹引信探测场的探测区外，即实际该姿态下多支路引信无法探测到目标，但目标位置和导弹位置已然小于引信探测范围，故得到错误结论。除了目标有可能在引信探测的探测区外，直接使用弹目距离判断的方法也存在误差，例如用这种方法探测到目标时，实际目标已经进入探测场一段距离(即由目标中心到距离引信探测场最近目标边缘的距离)，导致后面的起爆、毁伤结果与实际存在较大的误差，实验结果可参考性较差。
总之，现有技术存在的问题是：仿真方法中计算误差较大，使用的探测模型较为简易不能反映真实交会情况，所得数据不能为后续计算准确性提供保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多支路引信探测区确定方法,有效降低仿真计算误差，高效模拟真实交会过程，提高目标方位精准度和毁伤计算准确率以及仿真效率，并且没有引入新的误差，为后续毁伤计算提供保障。
实现本发明目的的技术方案为：
一种弹目交会导弹炸点计算方法包括如下步骤：
(10)初始参数获取：获取目标模型参数、导弹引信探测场参数和控制参数；
(20)引信探测场模型构建：根据导弹引信探测场初始参数，确定引信探测场模型；
(30)弹目交会轨迹确定：根据导弹参数和目标参数确定计算得到交会轨迹；
(40)确定探测区域：根据交会轨迹和探测场模型进行探测判断，遍历面元，根据面元中心判断是否处于引信探测距离内且面元法向量与引信中心线夹角小于等于90°，则判定为疑是可探测面元。求该面元与对应引信中心点的连线，判断此连线是否在引信锥型探测范围内，若是，则判定为可探测面元。总的探测区域面积对应回波信号幅度。
与现有技术相比，本发明的显著优点为：
1、仿真计算误差小：本发明基于计算机图形学，根据探测场参数构建了多支路引信探测场的模型并用于引信探测区的计算，具有误差小的特点；
2、模拟弹目交会过程确定探测区域确定：本发明先确定弹目交会轨迹，再依照交会轨迹和探测场模型进行探测判断，优于传统做法的简易模型直接计算，能够准确确定多支路引信探测区域，总的探测区域面积对应回波信号幅度，能够更加准确地探测识别目标，为后续的炸点控制和毁伤计算提供保障；
附图说明
图1为本发明多支路引信探测区域计算方法的主流程图
图2为引信探测区域确定步骤的流程图
具体实施方式
(10)初始参数获取：获取目标模型参数、导弹引信探测场参数和控制参数；
所述(10)初始参数获取步骤中，所述目标模型参数包括目标的三角面元数量、三角面元顶点位置、面元法向量、目标姿态角，目标姿态角包括偏航角，单位为度，俯仰角，单位为度，滚转角，单位为度，导弹姿态角，导弹姿态角包括：偏航角，单位为度，俯仰角，单位为度，滚转角，单位为度。相对运动速度，单位为米/秒；
所述导弹引信探测场参数包括波束倾角，单位为度，探测距离，单位为米。
(20)引信探测场模型构建：根据导弹引信探测场初始参数，确定引信探测场模型；
所述(20)引信探测场模型构建步骤具体为：
根据引信探测场初始参数，确定引信波束倾角与探测范围，以导弹引信为中心，围绕导弹纵轴方向每隔一定角度画出与引信探测距离等长的线段，由波束倾角确定线段与导弹纵轴所夹角度，从而构造引信探测场模型。
(30)弹目交会轨迹确定：根据导弹姿态角、目标姿态角和相对运动速度确定计算得到交会轨迹；
弹目交会轨迹确定步骤具体为：
根据导弹参数中的导弹速度与运动方向，结合目标参数中目标速度与运动方向，确立相对运动关系，再根据脱靶点坐标得到准确弹目交会轨迹。
(40)确定探测区域：根据交会轨迹和探测场模型进行探测判断，遍历面元，根据面元中心判断是否处于引信探测距离内且面元法向量与引信中心线夹角小于等于90°，则判定为疑是可探测面元。求该面元与对应引信中心点的连线，判断此连线是否在引信锥型探测范围内，若是，则判定为可探测面元。
(41)疑是可探测面元判定：根据交会轨迹和探测场模型进行探测判断，遍历面元，将面元中心在探测距离内且面元法向量与引信中心线夹角小于等于90°的面元判定为疑是可探测面元；
Norm为面元法向，Line为射线方向向量，T_Vertex为射线起点，Pt_Vertex为面元中心点，R为引信探测距离，t和det为中间变量，可得到：
T＝(Pt_Vertex.x-T_Vertex.x)*(Pt_Vertex.x-T_Vertex.x)
+(Pt_Vertex.y-T_Vertex.y)*(Pt_Vertex.y-T_Vertex.y)
+(Pt_Vertex.z-T_Vertex.z)*(Pt_Vertex.z-T_Vertex.z)(1)
det＝(-Line.x*Norm.x-Line.y*Norm.y-Line.z*Norm.z)(2)
若det>0，则此面元为疑是可探测面元。
(42)可探测面元确定：求该疑是可探测面元与对应引信中心点的连线，判断此连线是否在引信锥型探测范围内，若是，则判定该面元为可探测面元；
(43)总探测区域面积获取：将引信波束探测区域内的面元相叠加即得到单支路波束的探测区域及面积，总的探测区域面积对应回波信号幅度。
通过上述过程可以看出，本发明方法以计算机图形学为数学依据，根据探测场参数构建了多支路引信探测场的模型并用于引信探测区的计算，先确定弹目交会轨迹，再依照交会轨迹和探测场模型进行探测判断，能够准确确定多支路引信探测区域。利用面元中心位置与法向判断与是否被引信波束所照射，将引信波束探测区域内的面元相叠加即得到单支路波束的探测区域及面积。总的探测区域面积对应回波信号幅度，能够更加准确地探测识别目标，由对称布局的引信各探测支路内可见面元的面积对称性，确定目标方位，实现定向炸点控制。为后续的毁伤计算提供保障。实际仿真中根据所采用仿真环境，目标模型精细度，引信模型精细度不同，可进行快速模拟或高精度计算，适用于不同目的下多支路引信环境中的弹目交会及毁伤评估研究。

Claims (3)

1.一种多支路引信探测区确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)初始参数获取：获取目标模型参数、导弹引信探测场参数和控制参数；
(2)引信探测场模型构建：根据导弹引信探测场参数，确定多支路引信探测场模型；
(3)弹目交会轨迹确定：根据目标模型参数计算得到交会轨迹；
(4)确定探测区域：根据交会轨迹和多支路引信探测场模型进行可探测面元判断，得到与回波信号幅度对应的总的探测区域面积；
所述目标模型参数包括目标的三角面元数量、三角面元顶点位置、面元法向量和目标姿态角；
其中目标姿态角包括偏航角、俯仰角、滚转角和导弹姿态角；
其中导弹姿态角包括偏航角、俯仰角、滚转角和相对运动速度；
所述导弹引信探测场参数包括波束倾角和探测距离、和波束厚度；
所述确定探测区域步骤包括：
(41)疑是可探测面元判定：根据交会轨迹和探测场模型进行探测判断，遍历面元，将面元中心在探测距离内且面元法向量与引信中心线夹角小于等于90°的面元判定为疑是可探测面元；
(42)可探测面元确定：求该疑是可探测面元与对应引信中心点的连线，判断此连线是否在引信锥型探测范围内，若是，则判定该面元为可探测面元；
(43)总探测区域面积获取：将引信波束探测区域内的面元相叠加即得到单支路波束的探测区域及面积，总的探测区域面积对应回波信号幅度；
所述疑是可探测面元判定步骤具体为：
Norm为面元法向，Line为射线方向向量，T_Vertex为射线起点，Pt_Vertex为面元中心点，R为引信探测距离，t和det为中间变量，可得到：
t＝(Pt_Vertex.x-T_Vertex.x)*(Pt_Vertex.x-T_Vertex.x)
+(Pt_Vertex.y-T_Vertex.y)*(Pt_Vertex.y-T_Vertex.y)
+(Pt_Vertex.z-T_Vertex.z)*(Pt_Vertex.z-T_Vertex.z)(1)，
若t<R*R则继续求法向与射线反方向的夹角
det＝(-Line.x*Norm.x- Line.y*Norm.y- Line.z*Norm.z) (2)，
若det>0，则此面元在引信探测区内，判定为疑是可探测面元。
2.根据权利要求1所述的多支路引信探测区确定方法，其特征在于，所述引信探测场模型构建步骤具体为：
根据引信探测场初始参数，确定引信波束倾角与锥型探测范围；
以导弹引信为中心，围绕导弹纵轴方向每隔一定角度画出与多支路引信探测距离等长的线段；
以此线段为中心，由波束厚度确定探测边界与中心线的夹角，从而确定锥型探测范围，构造引信探测场模型。
3.根据权利要求2所述的多支路引信探测区确定方法，其特征在于，所述弹目交会轨迹确定步骤具体为：
根据导弹参数中的导弹速度与运动方向，结合目标参数中目标速度与运动方向，确立相对运动关系；
再根据脱靶点坐标得到准确弹目交会轨迹。
CN202010971150.2A 2020-09-16 2020-09-16 多支路引信探测区确定方法 Active CN112229280B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010971150.2A CN112229280B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 多支路引信探测区确定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010971150.2A CN112229280B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 多支路引信探测区确定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112229280A CN112229280A (zh) 2021-01-15
CN112229280B true CN112229280B (zh) 2022-05-27

Family

ID=74106980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010971150.2A Active CN112229280B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 多支路引信探测区确定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112229280B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114545020B (zh) * 2021-12-14 2024-04-19 南京理工大学 多层扫描近炸引信目标探测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105486180A (zh) * 2015-12-15 2016-04-13 西安电子科技大学 基于波束分解和局部照射的激光引信近场回波功率计算
CN106646399A (zh) * 2016-08-12 2017-05-10 南京理工大学 一种引信体目标回波模拟半实物仿真装置
CN109061627A (zh) * 2018-09-11 2018-12-21 长光禹辰信息技术与装备(青岛)有限公司 一种雷达光电联动系统及其控制方法
CN110095035A (zh) * 2019-04-22 2019-08-06 南京理工大学 导弹引信探测仿真方法
CN110991031A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 北京电子工程总体研究所 一种多支路引信目标探测建模的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105486180A (zh) * 2015-12-15 2016-04-13 西安电子科技大学 基于波束分解和局部照射的激光引信近场回波功率计算
CN106646399A (zh) * 2016-08-12 2017-05-10 南京理工大学 一种引信体目标回波模拟半实物仿真装置
CN109061627A (zh) * 2018-09-11 2018-12-21 长光禹辰信息技术与装备(青岛)有限公司 一种雷达光电联动系统及其控制方法
CN110095035A (zh) * 2019-04-22 2019-08-06 南京理工大学 导弹引信探测仿真方法
CN110991031A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 北京电子工程总体研究所 一种多支路引信目标探测建模的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112229280A (zh) 2021-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106054134B (zh) 一种基于tdoa的快速定位方法
CN110095035B (zh) 导弹引信探测仿真方法
CN108645413A (zh) 一种移动机器人的同时定位与地图创建的动态纠正方法
CN107145081B (zh) 一种空馈式低频寻的半实物仿真试验方法及系统
CN111598232B (zh) 利用深度学习卷积神经网络估计复杂微动空间锥体目标参数的方法
CN112229280B (zh) 多支路引信探测区确定方法
CN105652255A (zh) 雷达组网系统的空间配准方法
CN111025282A (zh) 一种跟踪雷达数据处理方法
CN109520383A (zh) 基于matlab的体目标回波模拟方法
WO2022241991A1 (zh) 高超声速飞行器轨迹跟踪方法
CN109839633B (zh) 基于最小覆盖空域的机载预警雷达的多帧检测前跟踪方法
CN107505598A (zh) 一种基于三基阵的空中炸点定位方法
CN111693051A (zh) 一种基于光电传感器的多目标数据关联方法
CN115031585A (zh) 一种双阵列声学立靶斜入射弹着点定位方法
CN105069197A (zh) 一种空中平台雷达探测动态过程的仿真方法
CN111366921B (zh) 基于距离加权融合的双站雷达交叉定位方法、系统及介质
CN112161523B (zh) 基于激波速度衰减模型的弹着点估计方法及系统
CN105510907B (zh) 一种基于强散射点目标探测的弱散射点目标跟踪逼近方法
CN104237880B (zh) 变结构联合概率数据互联编队目标跟踪方法
KR102252823B1 (ko) 표적을 추적하고 탄두를 방출하는 장치 및 그 방법
CN113835360A (zh) 一种基于误差分析的复合引信定高精度仿真评估方法
CN111061273A (zh) 一种无人艇用自主避障融合方法和系统
Xin et al. Terminal guidance simulation and flight test for small UCAV
RU2231738C2 (ru) Способ определения внешнебаллистических характеристик полета пуль и снарядов
Zhuang et al. Accurate statistical modeling method for dynamic RCs

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