[发明专利]一种基于仿真实验的装甲装备毁伤规律分析方法

摘要

本发明提供一种基于仿真实验的装甲装备毁伤规律分析方法，其基于装备单元体的弹目空间交汇模型得到作战仿真实验中的每一次交火的命中位置；其建立典型弹药对典型装备典型部位的打击效果仿真模型，并借助实弹对实装的打击效果进行校正，确定模型及参数的合理性；其建立基于K‑Means空间聚类算法的目标非均匀分割模型，优化装备内部部件毁伤分析的实验设计，确定每种打击条件下的毁伤部件以及装备毁伤等级；其建立“毁伤数据库匹配模型”采用数据库映射的方法建立有限状态离线毁伤仿真和无限状态在线实时匹配关系，便于应用查询。

主权项

一种基于仿真实验的装甲装备毁伤规律分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立作战仿真系统的毁伤数据库：步骤11，基于K‑Means空间聚类算法的目标非均匀分割模型对目标装备进行分割简化；步骤12，根据K‑Means空间聚类算法的部件简化原则将目标装备简化为单元体，得到各单元体的端点坐标和各个表面的方程，利用弹目空间弹交汇模型计算方法计算毁伤元终点弹道与部件简化模型交汇点坐标，得到典型情况下装备的毁伤部件和毁伤等级情况，即获得典型打击结果，根据所述典型打击结果建立毁伤数据库；步骤2，根据步骤1建立的毁伤数据库建立毁伤数据库匹配模型；所述毁伤数据库通过离线分析的方式产生，用于记录经过装甲侵彻数值仿真和装备损伤部件计算后得到的针对典型打击条件下的损伤部件和毁伤等级数据，由若干弹药毁伤效能数据表和一个索引表组成；其中，索引表是用来快速定位需要查询的弹药毁伤效能数据表，索引表的数据结构中包含索引项为弹药名称和装备名称，指针项为表名的三个字段，查询该表时，将弹药名称和装备名称中的关键字同作战仿真中产生的弹目名称进行匹配，关键字相同即匹配成功，继而找到该条记录，根据该记录中的指针项即可定为相应的弹药毁伤效能数据表；弹药毁伤效能数据表根据弹药和装备型号进行表格划分，每个表中的弹药和装备的组合与其他表没有重叠，内容包括弹着点、着弹方向和损伤部件三个字段；步骤3，基于装备单元体的弹目空间弹交汇模型获得作战仿真实验中某次交火的命中位置：步骤31，根据攻击者和目标装备的坐标、姿态角、弹药类型和速度，利用攻击武器弹药落点分布通过随机数产生平面弹药命中点，利用所述平面命中点坐标确定弹药终点弹道方程；步骤32，将所述目标装备通过分解为多个规则的单元体进行简化，并获得各单元体的各端点坐标和各面方程，根据所述各单元体的各端点坐标，利用弹药终点弹道方程和所述各单元体的各面方程进行空间交汇计算，得到弹目交汇命中部位的坐标和命中方向，此时命中位置确定；步骤4，将步骤3获得的命中位置输入步骤2建立的毁伤数据库匹配模型，进行毁伤数据匹配获得该次交火的毁伤结果，并将该毁伤结果输出至作战仿真系统；步骤41，着弹方向匹配，方向分解为纵向、横向两个部分，令输入值为a，典型值为b，匹配距离为d，那么：d＝|a‑b|当d值为最小值时，b即为匹配的典型着弹方向；步骤42，打击点匹配，在打击方向确定后，在一定打击方向下典型打击射线是平行的，所以弹药终点弹道的匹配只需要求解打击点和典型弹道间的最短距离；设输入打击点为M0，典型弹道射线上任意点为M1，典型弹道方向向量为γ，则匹配距离d为：当d值为最小值时，典型弹道打击点即为匹配的典型着弹点，通过方向和距离两次数据库匹配最终得到毁伤结果；步骤5，重复执行步骤3和步骤4，得到整个作战过程中所有毁伤装备的被弹位置，通过统计分析获得作战过程中装备被弹位置分布规律。