[发明专利]一种导弹末制导阶段杀伤效果计算方法

权利要求书

1.一种导弹末制导阶段杀伤效果计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在三维空间内建立目标和导弹的质心运动学模型，并假设在此阶段两者除位置信息外的运动参数不再发生变化；

S2：在三维空间内建立目标和导弹的三维几何体模型；

S3：根据运动学模型，输入导弹的初始位置、姿态、速度，计算后续弹道，并将导弹的三维几何体模型按照相应姿态角匹配弹道；

S4：建立引信模型，当引信探测到目标后发出引爆信号；

S5：初始化破片的位置和速度；

S6：计算导弹引爆后破片运动方程，计算与目标交点，以此确定命中的破片数量；

S7：根据命中数量和加权系数评估杀伤效果；

所述的导弹与目标的质心运动学模型为：

设导弹的初始位置、速度和姿态分别为：r₀＝[r_x0,r_y0,r_z0]^T，v＝[v_x,v_y,v_z]^T，是俯仰角，Ψ是偏航角，γ是滚转角；

导弹惯性坐标系到弹体坐标系的方向余弦矩阵为D_cm；

质心运动方程如下：

目标质心运动方程建立方法与导弹相同；

所述导弹的三维几何体模型建模方法为：

首先将几何体分为弹体、弹头和弹翼三个部分；

假设导弹长为L，弹径为D，弹头长度为L_n，根据不同导弹，选择不同的弹头，弹头为二次型弹头时，在以质心为原点的弹体坐标系中：

弹体部分方程为：

下标为b的坐标为弹体坐标系的坐标，

弹头部分方程为：

x_b轴为导弹纵轴指向前，其中y_b轴为导弹侧向指向左，z_b轴与x_b、y_b符合右手定则；

弹翼用多个线段方程来描述；

目标建模方法与导弹的建模方法相同；

所述的导弹几何体匹配弹道方法，下标为e的坐标为惯性参考系坐标：

代入弹头部分方程，弹体部分方程和弹翼方程得导弹在惯性坐标系中的运动方程，目标几何体运动方程计算方法与导弹相同；

所述的引信模型建立方法为：

引信前视角为δ，其视线所成的面在弹体坐标系为：

其中L_f表示引信安装位置与弹尾距离；

经过坐标变换后的惯性坐标系中的视线所成的面方程为S_f(x_e,y_e,z_e)＝0；若面方程与目标几何体运动方程存在实数解，则认为引信发现目标，此时刻为引爆信号发出时刻t_f；

所述的破片初始化方法为：

导弹杀伤面为类柱面，先假设为柱面；为保证破片在导弹最大杀伤半径处均匀分布，将最大杀伤半径处的柱面展开，分割成(m-1)·n个小正方形，m·n是破片总数，m是沿导弹纵轴分布的破片数量，n是绕导弹纵轴分布的破片数量；

沿导弹纵轴方向破片分布初始化：将爆散角度σ₃平均分为(m-1)份，每一条均分线与导弹表面的交点为破片初始位置，均分线矢量为其初始速度方向；绕导弹纵轴分布的破片为均匀分布；

所述的破片命中计算方法为：

经过引爆信号延迟时间t_x后，导弹引爆，破片初始位置矢量为r_fi0，速度矢量为v_fi(i＝1，2，3…m·n)，其运动参数方程为：

若破片运动参数方程与目标几何体运动方程存在实数解，则认为在当前时刻破片命中目标；

所述的杀伤效果评估方法：

假设命中目标关键部位、舵面、非舵面弹翼和其它部位的杀伤系数为η₁、η₂、η₃、η₄，关键部位承担关键功能，舵面是改变空气动力的主要部件，是拦截任务的关键；非舵面弹翼和其他部位的重要程度比关键部位和舵面小；求出命中四种部位的破片数量分别为ξ₁、ξ₂、ξ₃、ξ₄，那么加权杀伤效果为：

定义杀伤效果：

h₁、h₂和h₃分别是中度创伤和重度创伤和毁灭打击的阈值。