本發(fā)明涉及空面武器毀傷評(píng)估，尤其涉及一種空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，目標(biāo)毀傷效能評(píng)估技術(shù)是現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)精確打擊的一項(xiàng)重要技術(shù)，其中對(duì)機(jī)載武器打擊地面目標(biāo)的毀傷評(píng)估可以為武器彈藥選擇、打擊方案的制定、彈藥儲(chǔ)備等提供依據(jù)和支撐。

2、目前，已有的毀傷概率計(jì)算方法都是根據(jù)蒙特卡洛抽樣，得到某cep（圓概率誤差）的分布下的某幾種交會(huì)姿態(tài)再求取毀傷概率平均值，不能滿足全面覆蓋所有概率偏差，或者花費(fèi)冗長(zhǎng)時(shí)間在大量樣本計(jì)算上。因此，現(xiàn)有的毀傷概率計(jì)算不能夠全面覆蓋毀傷概率，毀傷概率精確性差，導(dǎo)致了對(duì)戰(zhàn)斗部對(duì)目標(biāo)的成爆彈量評(píng)估不精確的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，用以解決現(xiàn)有毀傷概率計(jì)算不能全面覆蓋，毀傷概率精確性差造成的成爆彈量評(píng)估不精確的問(wèn)題。

2、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，包括以下步驟：

3、基于目標(biāo)各部件構(gòu)建目標(biāo)三維模型，并建立各部件被破片擊中時(shí)的易損性曲線、沖擊波超壓閾值以及目標(biāo)毀傷樹(shù)；

4、根據(jù)戰(zhàn)斗部起爆姿態(tài)，建立戰(zhàn)斗部起爆時(shí)的破片與沖擊波威力場(chǎng)模型，再基于各部件的易損性曲線和沖擊波超壓閾值和目標(biāo)毀傷樹(shù)得到所有起爆位置的目標(biāo)毀傷概率，進(jìn)而得到毀傷矩陣；其中，起爆位置根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定；

5、基于設(shè)定的圓概率誤差半徑，得到概率密度函數(shù)，進(jìn)而得到與毀傷矩陣相同大小的命中矩陣；

6、基于所述毀傷矩陣和所述命中矩陣，得到單發(fā)毀傷概率，進(jìn)而根據(jù)設(shè)定的任務(wù)期望毀傷概率，得到成爆彈量，并將成爆彈量的數(shù)值作為對(duì)空面彈藥的成爆彈量的評(píng)估結(jié)果。

7、進(jìn)一步地，通過(guò)下式得到成爆彈量：

8、，

9、式中，表示設(shè)定的任務(wù)期望毀傷概率，表示單發(fā)毀傷概率，表示向上取整。

10、進(jìn)一步地，所述單發(fā)毀傷概率表示為：

11、，

12、式中，表示毀傷矩陣中第行第列的目標(biāo)毀傷概率值；表示命中矩陣中第行第列的命中概率值；、分別表示毀傷矩陣和命中矩陣的行數(shù)和列數(shù)；毀傷矩陣與命中矩陣中的元素一一對(duì)應(yīng)。

13、進(jìn)一步地，所述命中矩陣中第行第列的命中概率值表示為：

14、，

15、式中，、表示命中矩陣中第行第列對(duì)應(yīng)于毀傷矩陣第行第列元素的軸和軸坐標(biāo)值，表示在設(shè)定的圓概率誤差半徑下的標(biāo)準(zhǔn)差。

16、進(jìn)一步地，所述在設(shè)定的圓概率誤差半徑下的標(biāo)準(zhǔn)差表示為：

17、，

18、式中，表示設(shè)定的圓概率誤差半徑。

19、進(jìn)一步地，所述破片與沖擊波威力場(chǎng)模型包括戰(zhàn)斗部破片威力場(chǎng)和戰(zhàn)斗部沖擊波威力場(chǎng)；其中，根據(jù)破片飛散平均質(zhì)量、破片飛散數(shù)量、破片速度和破片空間分布，建立構(gòu)建戰(zhàn)斗部破片威力場(chǎng)；根據(jù)沖擊波超壓建立戰(zhàn)斗部沖擊波威力場(chǎng)。

20、進(jìn)一步地，通過(guò)以下方式得到毀傷矩陣：

21、以目標(biāo)所在地面為平面，目標(biāo)底面中心為坐標(biāo)系原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，根據(jù)設(shè)定的步長(zhǎng)生成平面矩陣；其中，平面矩陣中各元素分別對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系一個(gè)位置坐標(biāo)，且各元素的初始值為0；

22、將平面矩陣各元素的位置坐標(biāo)依次作為戰(zhàn)斗部的起爆位置坐標(biāo)，得到各起爆位置坐標(biāo)下的目標(biāo)毀傷概率；

23、根據(jù)所有起爆位置坐標(biāo)下的目標(biāo)毀傷概率更新平面矩陣對(duì)應(yīng)位置的元素值，得到毀傷矩陣。

24、進(jìn)一步地，通過(guò)以下方式得到戰(zhàn)斗部在起爆位置坐標(biāo)下的目標(biāo)毀傷概率：

25、基于在起爆位置坐標(biāo)下的戰(zhàn)斗部破片威力場(chǎng)和部件的易損性曲線，得到目標(biāo)各部件的破片毀傷概率；

26、基于在起爆位置坐標(biāo)下的戰(zhàn)斗部沖擊波威力場(chǎng)和部件的沖擊波超壓閾值，得到目標(biāo)各部件的沖擊波毀傷概率；

27、根據(jù)所述目標(biāo)各部件的破片毀傷概率和沖擊波毀傷概率，基于目標(biāo)毀傷樹(shù)，得到戰(zhàn)斗部在起爆位置坐標(biāo)的目標(biāo)毀傷概率。

28、進(jìn)一步地，通過(guò)以下方式得到目標(biāo)各部件的破片毀傷概率：

29、根據(jù)在起爆位置坐標(biāo)下的戰(zhàn)斗部破片威力場(chǎng)確定破片跡線與目標(biāo)相交的各部件；

30、根據(jù)相交的各部件的易損性曲線得到各相應(yīng)的破片毀傷概率，并將不相交的部件的破片毀傷概率設(shè)為0，得到目標(biāo)各部件的破片毀傷概率。

31、進(jìn)一步地，通過(guò)以下方式得到目標(biāo)各部件的沖擊波毀傷概率：

32、根據(jù)在起爆位置坐標(biāo)下的戰(zhàn)斗部沖擊波威力場(chǎng)得到目標(biāo)各部件的沖擊波超壓；

33、通過(guò)將沖擊波超壓大于等于相應(yīng)的沖擊波超壓閾值的部件的沖擊波毀傷概率設(shè)為1，將沖擊波超壓小于相應(yīng)的沖擊波超壓閾值的部件的沖擊波毀傷概率設(shè)為0，得到目標(biāo)各部件的沖擊波毀傷概率。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果之一：

35、本發(fā)明提供了一種空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，通過(guò)基于目標(biāo)建立戰(zhàn)斗部起爆時(shí)的破片與沖擊波威力場(chǎng)模型，再基于建立的各部件的易損性曲線和沖擊波超壓閾值和目標(biāo)毀傷樹(shù)得到所有起爆位置的目標(biāo)毀傷概率，進(jìn)而得到毀傷矩陣，再基于設(shè)定的圓概率誤差半徑，得到概率密度函數(shù)，進(jìn)而得到與毀傷矩陣相同大小的命中矩陣；由此得到單發(fā)毀傷概率，進(jìn)而得到成爆彈量，通過(guò)概率密度函數(shù)得到的命中矩陣模擬了戰(zhàn)斗部在飛行過(guò)程中的不確定性，覆蓋了各種可能出現(xiàn)的偏差問(wèn)題，更加真實(shí)精確的計(jì)算出戰(zhàn)斗部在各彈道對(duì)目標(biāo)的毀傷效果與毀傷概率，實(shí)現(xiàn)了成爆彈量的精確評(píng)估，更加精確有效為二次打擊的攻擊方位、火力密度、打擊姿態(tài)等作戰(zhàn)指標(biāo)的擬定提供參考依據(jù)。

36、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分優(yōu)點(diǎn)可從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)說(shuō)明書(shū)以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，通過(guò)下式得到成爆彈量：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，所述單發(fā)毀傷概率表示為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，所述命中矩陣中第行第列的命中概率值表示為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，所述在設(shè)定的圓概率誤差半徑下的標(biāo)準(zhǔn)差表示為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，所述破片與沖擊波威力場(chǎng)模型包括戰(zhàn)斗部破片威力場(chǎng)和戰(zhàn)斗部沖擊波威力場(chǎng)；其中，根據(jù)破片飛散平均質(zhì)量、破片飛散數(shù)量、破片速度和破片空間分布，建立構(gòu)建戰(zhàn)斗部破片威力場(chǎng)；根據(jù)沖擊波超壓建立戰(zhàn)斗部沖擊波威力場(chǎng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，通過(guò)以下方式得到毀傷矩陣：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，通過(guò)以下方式得到戰(zhàn)斗部在起爆位置坐標(biāo)下的目標(biāo)毀傷概率：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，通過(guò)以下方式得到目標(biāo)各部件的破片毀傷概率：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，其特征在于，通過(guò)以下方式得到目標(biāo)各部件的沖擊波毀傷概率：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種空面彈藥的成爆彈量評(píng)估方法，屬于空面武器毀傷評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有毀傷概率計(jì)算不能全面覆蓋，毀傷概率精確性差造成的成爆彈量評(píng)估不精確的問(wèn)題。包括基于目標(biāo)各部件構(gòu)建目標(biāo)三維模型，并建立各部件被破片擊中時(shí)的易損性曲線、沖擊波超壓閾值以及目標(biāo)毀傷樹(shù)；再根據(jù)戰(zhàn)斗部起爆姿態(tài)，建立戰(zhàn)斗部起爆時(shí)的破片與沖擊波威力場(chǎng)模型，得到所有起爆位置的目標(biāo)毀傷概率，得到毀傷矩陣；基于圓概率誤差半徑，得到概率密度函數(shù)，得到與毀傷矩陣相同大小的命中矩陣，進(jìn)而得到單發(fā)毀傷概率，繼而根據(jù)設(shè)定的任務(wù)期望毀傷概率，得到成爆彈量，并作為成爆彈量的評(píng)估結(jié)果。實(shí)現(xiàn)了空面彈藥的成爆彈量的準(zhǔn)確評(píng)估。

技術(shù)研發(fā)人員：劉彥,晏江,劉代驍,尹鵬,黃風(fēng)雷,劉海鵬,呂中杰,馬艷麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6