CN112836298A - 一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法 - Google Patents

一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，包括如下构建步骤：S1、先通过防空导弹毁伤视频，收集防空导弹和目标直升机毁伤数据，为模型建立提供数据，S2、根据获取数据，建立导弹和直升机目标的终点交会模型，S3、建立战斗部爆炸后形成的动态威力场与目标的交会模型，S4、建立毁伤元运动规律模型，本发明通过收集数据，建立空间直角坐标系，先对导弹和直升机各个部件进行三维绘制，分别视为质点后记录坐标，再将导弹和直升机分别做为整体后，分别视为质点记录坐标，从而能够对各个部件和整体的坐标进行掌握，终点交会模型分析更加全面，为后续的效能分析提供数据，使数据分析的更加细致全面。

Description

一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法
技术领域
本发明涉及导弹毁伤评估技术领域，具体为一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法。
背景技术
防空导弹是指由地面、舰船或者潜艇发射，拦截空中目标的导弹，西方也称之为面空导弹，由于大多数空中目标速度高、机动性大，故防空导弹绝大多数为轴对称布局的有翼导弹，动力装置多采用固体火箭发动机，也可以采用液体火箭发动机、冲压式空气喷气发动机和火箭冲压发动机，防空导弹的毁伤性较强，对其毁伤效能的评估尤为重要；
但是目前防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建，没有在构建之初对单个部件坐标进行记录追踪，单个部件的数据较少，具体部件毁伤力和毁伤程度的分析不够细致，使单个部件的效能评估较为麻烦，导致效能评估不够全面。
发明内容
本发明提供一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，可以有效解决上述背景技术中提出目前防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建，没有在构建之初对单个部件坐标进行记录追踪，单个部件的数据较少，具体部件毁伤力和毁伤程度的分析不够细致，使单个部件的效能评估较为麻烦，导致效能评估不够全面的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，包括如下构建步骤：
S1、先通过防空导弹毁伤视频，收集防空导弹和目标直升机毁伤数据，为模型建立提供数据；
S2、根据获取数据，建立导弹和直升机目标的终点交会模型；
S3、建立战斗部爆炸后形成的动态威力场与目标的交会模型；
S4、建立毁伤元运动规律模型；
S5、建立目标关键部件在破片、冲击波作用下的毁伤计算模型；
S6、建立关键部件毁伤与目标不同级别毁伤的关联模型；
S7、最终综合建立得到导弹对直升机目标的毁伤效能评估模型。
根据上述技术方案，所述S1中，首先收集导弹毁伤视频，先进行直升机飞行情况的分析，直升机飞行数据包括飞行的速度、加速度和高度，再进行导弹发射的分析，导弹发射分析数据包括发射角度、发射速度和加速度，发射时与直升机的距离；
根据上述技术方案，所述数据分析时，通过建立空间直角坐标系，以地面作为Z平面，导弹的垂直位置作为零坐标点，导弹与直升机所在平面为X平面，然后根据X和Z平面确定Y平面。
根据上述技术方案，所述S2中，根据S1中的数据，建立导弹和目标的交会模型，终点交会模型中，先绘制防空导弹和直升机的各个部件三维模型，并将各个部件视为一个质点，记录其空间坐标，再将各个部件分别组装成导弹整体和直升机整体，然后将导弹整体和直升机整体分别看做质点，记录其空间坐标，建立导弹与直升机的终点交会模型；
终点交会模型中输入防空导弹坐标、发射角度、直升机坐标和直升机飞行速度参数，终点交会模型输出交会坐标。
根据上述技术方案，所述S3中，动态威力场与目标的交会模型建立前，先对现有的防空导弹毁伤视频进行分析，通过大数据对威力场进行计算，并绘制Flash动画进行呈现，在动画中使用不同颜色进行威力场的表示。
根据上述技术方案，在对威力场进行表示时，先给定威力场的范围，再对导弹的初次威力场进行绘制，导弹初次击中直升机时威力场的绘制用红色表示，爆炸后毁伤元和战斗部破片二次毁伤的威力场用黄色表示，威力场与目标直升机叠加的部分用蓝色表示，且模型中将红色和黄色的威力场绘制在不同的图层，威力场能够单独呈现和叠加呈现。
根据上述技术方案，所述S4中，分析视频资料中的毁伤元的运动轨迹，并绘制运动轨迹曲线图，先将所有毁伤元作为整体确定运动范围，再逐个毁伤元绘制，多组毁伤元进行对比计算，分析毁伤元的运动规律，最后建立毁伤元运动轨迹的模型；
模型构建完成后，将运动轨迹曲线设置为透明的，使用模型进行轨迹分析时，使用的轨迹变成黑色，未使用的轨迹仍为透明的，方便模型的使用和分析。
根据上述技术方案，所述S5中，对目标关键部件设置轨迹追踪，在直升机关键部件被冲击后，对冲击破片进行追踪，每0.1秒绘制一次破片轨迹图，再对冲击波进行绘制，最后将同一块破片的轨迹图进行连接，建立破片和冲击波数据毁伤计算模型；
在冲击波数据收集时，从关键部件被冲击时进行计时，冲击波的波型图的横坐标为时间，单位s，纵坐标为冲击波，单位Ns/m2。
根据上述技术方案，所述S6中，先对直升机关键部件的毁伤程度进行分析定级，再对不同级别毁伤的主要部件进行分析，最后将两次分析的结果进行对比，将重复的关键部件和毁伤级别数据提取出来，建立关键部件与目标不同级别毁伤的关联模型。
根据上述技术方案，所述S7中，构建效能评估模型时先将导弹和直升机目标的终点交会模型、战斗部爆炸后形成的动态威力场与目标的交会模型、毁伤元运动规律模型进行融合，呈现毁伤动态画面，然后进行损伤计算和关联分析，通过效能评估模型，先对整体进行效能分析，最终给出效能评估结果。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、通过收集数据，建立空间直角坐标系，先对导弹和直升机各个部件进行三维绘制，分别视为质点后记录坐标，再将导弹和直升机分别做为整体后，分别视为质点记录坐标，从而能够对各个部件和整体的坐标进行掌握，终点交会模型分析更加全面，为后续的效能分析提供数据，使数据分析的更加细致全面。
2、通过绘制动态威力场，并利用不同颜色对动态威力场进行表示，对威力场与目标直升机的交会采用区别颜色进行表示，动态威力场单独呈现时能够清晰的显示威力场的威力分布情况，动态威力场叠加呈现时，能够清晰的观察到动态威力场和目标直升机的交会情况，从而能够对防空导弹的威力进行分析。
3、通过分析毁伤元的运动轨迹，进而分析毁伤元的运动规律，最后绘制运动轨迹曲线图，设置为透明，在使用模型中，先确定毁伤元的范围，再对单个毁伤元的轨迹进行呈现，从而能够多次进行轨迹分析，呈现的效果更好，方便进行分析。
4、通过对目标关键部件设置轨迹追踪，在直升机关键部件被冲击后，对冲击破片进行追踪，每0.1秒绘制一次破片轨迹图，再对冲击波进行绘制，最后将同一块破片的轨迹图进行连接，对破片轨迹和冲击波的波形图进行绘制，方便建立毁伤计算模型，计算毁伤数据。
5、通过先对直升机关键部件的毁伤程度进行分析定级，再对不同级别毁伤的主要部件进行分析，最后将两次分析的结果进行对比，将重复的关键部件和毁伤级别数据提取出来，建立关键部件与目标不同级别毁伤的关联模型，方便关联模型的建立，进行关联数据的采集。
综上所述，通过对各个部件和整体坐标的记录、对动态威力场的单独和叠加呈现、对运动轨迹的绘制、对破片和冲击波进行绘制计算、对导弹关键部位和不同级别毁伤的关联，从而建立综合效能评估模型，评估前先通过单个模型进行数据采集，再将采集的数据进行综合效能的评估，使得数据更加清洗，效能评估的结果更加全面。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明模型构建的步骤流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，包括如下构建步骤：
S1、先通过防空导弹毁伤视频，收集防空导弹和目标直升机毁伤数据，为模型建立提供数据；
S2、根据获取数据，建立导弹和直升机目标的终点交会模型；
S3、建立战斗部爆炸后形成的动态威力场与目标的交会模型；
S4、建立毁伤元运动规律模型；
S5、建立目标关键部件在破片、冲击波作用下的毁伤计算模型；
S6、建立关键部件毁伤与目标不同级别毁伤的关联模型；
S7、最终综合建立得到导弹对直升机目标的毁伤效能评估模型。
根据上述技术方案，S1中，首先收集导弹毁伤视频，先进行直升机飞行情况的分析，直升机飞行数据包括飞行的速度、加速度和高度，再进行导弹发射的分析，导弹发射分析数据包括发射角度、发射速度和加速度，发射时与直升机的距离；
根据上述技术方案，数据分析时，通过建立空间直角坐标系，以地面作为Z平面，导弹的垂直位置作为零坐标点，导弹与直升机所在平面为X平面，然后根据X和Z平面确定Y平面。
根据上述技术方案，S2中，根据S1中的数据，建立导弹和目标的交会模型，终点交会模型中，先绘制防空导弹和直升机的各个部件三维模型，并将各个部件视为一个质点，记录其空间坐标，再将各个部件分别组装成导弹整体和直升机整体，然后将导弹整体和直升机整体分别看做质点，记录其空间坐标，建立导弹与直升机的终点交会模型；
终点交会模型中输入防空导弹坐标、发射角度、直升机坐标和直升机飞行速度参数，终点交会模型输出交会坐标。
根据上述技术方案，S3中，动态威力场与目标的交会模型建立前，先对现有的防空导弹毁伤视频进行分析，通过大数据对威力场进行计算，并绘制Flash动画进行呈现，在动画中使用不同颜色进行威力场的表示。
根据上述技术方案，在对威力场进行表示时，先给定威力场的范围，再对导弹的初次威力场进行绘制，导弹初次击中直升机时威力场的绘制用红色表示，爆炸后毁伤元和战斗部破片二次毁伤的威力场用黄色表示，威力场与目标直升机叠加的部分用蓝色表示，且模型中将红色和黄色的威力场绘制在不同的图层，威力场能够单独呈现和叠加呈现。
根据上述技术方案，S4中，分析视频资料中的毁伤元的运动轨迹，并绘制运动轨迹曲线图，先将所有毁伤元作为整体确定运动范围，再逐个毁伤元绘制，多组毁伤元进行对比计算，分析毁伤元的运动规律，最后建立毁伤元运动轨迹的模型；
模型构建完成后，将运动轨迹曲线设置为透明的，使用模型进行轨迹分析时，使用的轨迹变成黑色，未使用的轨迹仍为透明的，方便模型的使用和分析。
根据上述技术方案，S5中，对目标关键部件设置轨迹追踪，在直升机关键部件被冲击后，对冲击破片进行追踪，每0.1秒绘制一次破片轨迹图，再对冲击波进行绘制，最后将同一块破片的轨迹图进行连接，建立破片和冲击波数据毁伤计算模型；
在冲击波数据收集时，从关键部件被冲击时进行计时，冲击波的波型图的横坐标为时间，单位s，纵坐标为冲击波，单位Ns/m2。
根据上述技术方案，S6中，先对直升机关键部件的毁伤程度进行分析定级，再对不同级别毁伤的主要部件进行分析，最后将两次分析的结果进行对比，将重复的关键部件和毁伤级别数据提取出来，建立关键部件与目标不同级别毁伤的关联模型。
根据上述技术方案，S7中，构建效能评估模型时先将导弹和直升机目标的终点交会模型、战斗部爆炸后形成的动态威力场与目标的交会模型、毁伤元运动规律模型进行融合，呈现毁伤动态画面，然后进行损伤计算和关联分析，通过效能评估模型，先对整体进行效能分析，最终给出效能评估结果。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于：包括如下构建步骤：
S1、先通过防空导弹毁伤视频，收集防空导弹和目标直升机毁伤数据，为模型建立提供数据；
S2、根据获取数据，建立导弹和直升机目标的终点交会模型；
S3、建立战斗部爆炸后形成的动态威力场与目标的交会模型；
S4、建立毁伤元运动规律模型；
S5、建立目标关键部件在破片、冲击波作用下的毁伤计算模型；
S6、建立关键部件毁伤与目标不同级别毁伤的关联模型；
S7、最终综合建立得到导弹对直升机目标的毁伤效能评估模型。
2.根据权利要求1所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，所述S1中，首先收集导弹毁伤视频，先进行直升机飞行情况的分析，直升机飞行数据包括飞行的速度、加速度和高度，再进行导弹发射的分析，导弹发射分析数据包括发射角度、发射速度和加速度，发射时与直升机的距离。
3.根据权利要求2所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，所述数据分析时，通过建立空间直角坐标系，以地面作为Z平面，导弹的垂直位置作为零坐标点，导弹与直升机所在平面为X平面，然后根据X和Z平面确定Y平面。
4.根据权利要求1所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，所述S2中，根据S1中的数据，建立导弹和目标的交会模型，终点交会模型中，先绘制防空导弹和直升机的各个部件三维模型，并将各个部件视为一个质点，记录其空间坐标，再将各个部件分别组装成导弹整体和直升机整体，然后将导弹整体和直升机整体分别看做质点，记录其空间坐标，建立导弹与直升机的终点交会模型；
终点交会模型中输入防空导弹坐标、发射角度、直升机坐标和直升机飞行速度参数，终点交会模型输出交会坐标。
5.根据权利要求1所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，所述S3中，动态威力场与目标的交会模型建立前，先对现有的防空导弹毁伤视频进行分析，通过大数据对威力场进行计算，并绘制Flash动画进行呈现，在动画中使用不同颜色进行威力场的表示。
6.根据权利要求5所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，在对威力场进行表示时，先给定威力场的范围，再对导弹的初次威力场进行绘制，导弹初次击中直升机时威力场的绘制用红色表示，爆炸后毁伤元和战斗部破片二次毁伤的威力场用黄色表示，威力场与目标直升机叠加的部分用蓝色表示，且模型中将红色和黄色的威力场绘制在不同的图层，威力场能够单独呈现和叠加呈现。
7.根据权利要求1所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，所述S4中，分析视频资料中的毁伤元的运动轨迹，并绘制运动轨迹曲线图，先将所有毁伤元作为整体确定运动范围，再逐个毁伤元绘制，多组毁伤元进行对比计算，分析毁伤元的运动规律，最后建立毁伤元运动轨迹的模型；
模型构建完成后，将运动轨迹曲线设置为透明的，使用模型进行轨迹分析时，使用的轨迹变成黑色，未使用的轨迹仍为透明的，方便模型的使用和分析。
8.根据权利要求1所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，所述S5中，对目标关键部件设置轨迹追踪，在直升机关键部件被冲击后，对冲击破片进行追踪，每0.1秒绘制一次破片轨迹图，再对冲击波进行绘制，最后将同一块破片的轨迹图进行连接，建立破片和冲击波数据毁伤计算模型；
在冲击波数据收集时，从关键部件被冲击时进行计时，冲击波的波型图的横坐标为时间，单位s，纵坐标为冲击波，单位Ns/m2。
9.根据权利要求1所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，所述S6中，先对直升机关键部件的毁伤程度进行分析定级，再对不同级别毁伤的主要部件进行分析，最后将两次分析的结果进行对比，将重复的关键部件和毁伤级别数据提取出来，建立关键部件与目标不同级别毁伤的关联模型。
10.根据权利要求1所述的一种防空导弹对直升机目标毁伤效能评估模型的构建方法，其特征在于，所述S7中，构建效能评估模型时先将导弹和直升机目标的终点交会模型、战斗部爆炸后形成的动态威力场与目标的交会模型、毁伤元运动规律模型进行融合，呈现毁伤动态画面，然后进行损伤计算和关联分析，通过效能评估模型，先对整体进行效能分析，最终给出效能评估结果。
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