[发明专利]一种基于斯托克斯积分法的地面测绘保障条件需求分析系统与分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于斯托克斯积分法的地面测绘保障条件需求分析系统与分析方法。

背景技术

引起导弹落点偏差的因素主要包括制导工具误差和制导方法误差。制导工具误差是制导设备，如惯性平台、加速度表、陀螺仪以及计算机等性能不完善引起的落点偏差，约占总误差的70％～80％。制导方法误差是由于制导方法不完善引起的落点偏差。随着制导设备性能的改进，制导方法误差的影响日渐突出。在引起制导方法误差的因素中，扰动引力场是主要误差源，对制导工具误差也有一定的影响。对于射程10000km左右的远程弹道导弹，全弹道上作用的扰动引力造成的落点偏差最大可达千米量级。

同时，如何减小扰动引力场造成的误差也成为亟待解决的关键问题之一。计算扰动引力通常使用球谐函数法，但由于采用球谐函数模型计算扰动引力不仅计算量大、耗时长，而且在低空条件下精度不高，无法精确完成引力计算，因此不适宜实现快速机动发射，因此研究其他扰动引力计算方法，如斯托克斯积分法并应用地面测绘数据实现对扰动引力的精确计算也成为了减小扰动引力场造成误差研究的一个方面。分析基于该方法在不同地形类别下作用于飞行过程的扰动引力场对导弹落点精度的影响，能够确定所需的地面测绘保障条件，为扰动引力的精确计算提供支撑。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种基于斯托克斯积分法的地面测绘保障条件需求分析系统与分析方法，为了实现导弹诸元射击、快速机动发射的能力，提高导弹精确打击能力，并获得精确计算扰动引力的地面测绘保障条件。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种基于斯托克斯积分法的地面测绘保障条件需求分析系统，包括仿真平台主界面模块，所述仿真平台主界面模块包括弹道形态选择子模块、测绘条件设置子模块、弹道仿真子模块和数据处理与结果显示子模块；

所述的弹道形态选择子模块提供多种弹道模式，通过外部输入程序角完成指定弹道的生成，并通过外部输入设置发射初始条件；

所述的测绘条件设置子模块是地面测绘保障条件需求分析的基础，其基于斯托克斯积分算法原理计算扰动引力，并提供网格划分精度设置和误差设置；

所述的弹道仿真子模块根据底层程序代码及外部输入的程序角用于弹道仿真，得出扰动引力作用下的弹道计算结果；

所述的数据处理与结果显示子模块对得出弹道计算结果进行数据读取、处理、查询、比较以及分析。

进一步地，所述的仿真平台主界面模块是面向用户的，仿真平台主界面模块有专门的帮助子模块的选项菜单和按钮，方便用户随时切换。

进一步地，所述的弹道形态选择子模块提供多种弹道模式，通过外部输入程序角完成指定弹道的生成，如果没有设计好的程序角，则直接使用程序内置的多种典型弹道的程序角数据。

进一步地，所述测绘条件设置子模块确定斯托克斯积分法计算引力底层的数学形式，提供四种不同的网格划分精度，斯托克斯积分法基于设置的网格划分范围计算扰动引力。

进一步地，所述的弹道仿真子模块用于弹道积分计算，得出扰动引力作用下的弹道计算数据，用户根据需要选取坐标系，导弹的总体参数由用户更新相关设置文件，其中相关设置文件包括典型导弹动力学模型、仿真步长、关机条件、落点偏差显示类型，其中典型导弹动力学模型包括气动参数、发动机参数以及不同坐标系间的转换模型。

进一步地，所述的数据处理与结果显示子模块对得出的弹道计算结果进行数据读取、处理、查询、比较以及分析，并将结果存入数据库与已经存在的仿真数据进行对照，其中，数据的读取遵循数据交互管理模块的接口定义，通过数据传输机制获得数据信息；数据查询功能依照数据管理系统进行操作。

本发明还提供了一种基于斯托克斯积分法的地面测绘保障条件需求分析方法，基于斯托克斯积分法的地面测绘保障条件需求分析方法包括如下步骤：

步骤一、在基于斯托克斯积分法的地面测绘保障条件需求分析系统运行之前，进行Teechart绘制曲线插件的注册；

步骤二、Teechart绘制曲线插件注册成功之后，在VC6.0以上版本环境中打开基于斯托克斯积分法的地面测绘保障条件需求分析系统软件，编译.exe文件通过后进入仿真平台主界面模块；

步骤三、在弹道形态选择子模块中设置导弹发射方式、发射点坐标、发射方位角以及射程信息，如果不使用默认数据，则可以自行输入指定弹道程序俯仰角；

步骤四、在测绘条件设置子模块中对网格划分范围进行设置，并对误差大小进行设置，在弹道仿真子模块中对仿真步长进行设置；