[发明专利]一种战术导弹武器系统精度仿真及校验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种战术导弹武器系统精度仿真及校验方法，具体地说，涉及一种基于蒙特卡洛的战术导弹武器系统精度仿真及校验方法。

背景技术

精度是衡量导弹性能最重要的指标，精度分析是导弹设计、研制和试验阶段必不可少的重要工作。传统的精度分析方法主要依靠飞行试验数据。由于受经济性、研制周期等因素制约，只依靠试验方法无法满足现代高科技条件下武器系统性能的要求。计算机仿真技术的应用使得在地面依靠飞行仿真进行导弹的精度分析成为可能。因此，在研制试验阶段，根据导弹飞行的数学模型，建立起导弹的飞行仿真平台，可以在该平台上充分验证各项参数变化给导弹命中精度所带来的影响，从而即时地调整参数直至达到最优，省去了因设计参数不合理而带来的经济和时间上的浪费。

战术导弹武器系统精度仿真及校验具有十分重要的现实意义及军事应用价值。首先，建立导弹仿真模型是对战术导弹作战效能进行评估的基础，有关部门可以借助该模型对导弹的作战能力进行定量的评价；战术导弹的使用部队利用飞行弹道及其环境的仿真模型结合某些战术背景的设定，可以有针对性地研究战术导弹的使用战术，为战术导弹战术使用条令的编写提供定量依据；在战术导弹靶试时可以利用该仿真模型进行不同技术条件下的模拟靶试，为战术导弹靶试大纲及靶试技术条件的确定提供所需数据，进行导弹武器系统性能鉴定，从而节约了经费，缩短了研制周期。

现有的导弹武器系统精度仿真验证规范对试验数据处理方法做了如下规定：通过试验数据处理获得所有采样点所对应的导弹武器系统射击诸元参数实际输出值与其理论值的偏差，即射击诸元参数偏差随着时间变化的误差序列，用正交多项式回归分离系统误差，并计算残差的标准偏差，最后预报出射击诸元参数偏差的最大值，进而做出其精度合格与否的鉴定结论。

但现有的导弹武器系统精度仿真验证工作存在如下问题：

导弹武器系统精度验证是一项多因素、多水平的试验。现代试验规范要求将目标的距离、航速以及我舰的航速、航向等直接影响导弹武器系统精度的试验因素，但由于受试验条件和试验手段的限制，每次打靶仿真只能安排一个水平，而且规定试验的有效航次不得少于12。由于试验航路缺乏典型性，直接影响精度鉴定结论的有效性。

由于试验数据处理是按每个航路逐个进行的，且每个航路下发射参数分别处理。对其中某个参数进行精度鉴定时只有所有仿真航次下的精度均符合评定标准时，才能鉴定其精度合格。然而多年的实践证明，多种型号的战术导弹精度验证仅是大部分航次下的精度合格而己，原因在于，试验航路设计不典型，并且12个航次的数据没有进行综合处理，所以在评定某个参数的精度时，难以做出合格与否的结论。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种战术导弹武器系统精度仿真及校验方法，可以有效减少仿真数量，而且由于每个航路下数据采样点相对较多，相当于每个航路下都做了多次试验，因而能够充分地利用试验信息，提高试验的经济效益。同时均匀设计方法设计试验航路，采用了新的数据处理方法，在导弹武器系统的作战使用范围内具有典型性、分布均匀，而且试验数据经过综合处理。将战术导弹弹道仿真与打靶结果统计结合起来，可以尽可能的减少实弹演练的次数，可以对导弹武器系统精度做出全面鉴定，进而节省大量训练经费，获得较大的军事效益。

其具体技术方案为：

一种战术导弹武器系统精度仿真及校验方法，包括以下步骤：

步骤1：根据导弹的总体设计参数、导弹的飞行动力学、导弹控制系统原理，建立导弹的飞行仿真数学模型；

步骤2：开发导弹全弹道仿真软件，选择相应的满足精度的算法，将数学模型转换为计算机程序，在理论条件下进行飞行仿真；

步骤3：进行模型的校验，以确定仿真模型的可信程度；

步骤4：分析影响导弹命中精度的各种干扰因素，建立这些干扰的数学模型；

步骤5：根据各种干扰对导弹飞行的影响机理，将干扰因素加入到飞行仿真数学模型中进行仿真计算，得到相应的结果；

步骤6：采用基于均匀设计法的蒙特卡洛弹道仿真，用安排仿真实验表，得出了在随机干扰作用下，导弹自控终点和自导终点位置散布统计特性、以及对目标的两次捕捉和全程捕捉概率、命中概率、超低空掠海飞行的触浪入水概率；

步骤7：对仿真结果进行统计分析，筛选出对导弹精度影响较为显著的因素。

优选地，步骤4具体为：

(1)[0，1]均匀随机数ξ