近炸引信炸点对弹药毁伤评估的影响
发布时间：2021-10-25 11:36
针对采用引信启动特性统计模型的弹药毁伤评估算法,进行聚焦、定向战斗部弹药毁伤评估时误差较大的问题,提出了基于引信实时炸点的弹药毁伤评估算法,分析了引信三维炸点散布对弹药毁伤效果的影响。该算法建立了目标探测特性模型及引信参数化模型,可以模拟近炸引信探测识别目标并适时起爆全过程,输出实时炸点的三维坐标,为弹药毁伤评估算法提供精确的炸点参数,提高弹毁伤评估算法精度。仿真结果表明,当引信炸点偏差5～10 m时,对目标的毁伤效果下降约10%～30%,引信实时炸点对弹药毁伤起着至关重要的作用。
【文章来源】：探测与控制学报. 2020,42(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
引信炸点精度对新型弹药毁伤评估精度影响
引信建模就是用数学的语言描述引信弹目交会段探测、识别与控制工作过程。实际作战过程中,以导弹为例,从发射到导弹起爆大致可分为发射助推段、中段飞行段、末制导段及终点弹道弹目交会段。每个阶段的工作(对抗)过程都会影响到最终毁伤。如发射助推段、中段飞行段就涉及到天基和地基预警,反导拦截/突防等对抗过程都直接影响毁伤评估结果,也有很多的算法模型来描述这一过程。本文主要关注末制导段及终点弹道弹目交会段引信炸点动态变化对毁伤效果影响,其他过程对最终毁伤效果可直接采用相关模型,如图2。末段制导段、终点弹道弹目交会段主要由引信来实现对目标的精确探测和识别及对目标的最佳毁伤决策,这是精确毁伤的前提。基于引信实时炸点的弹药毁伤评估算法以真实弹目交会工作过程为蓝本,通过光学、电磁散射理论模型的研究建立目标探测特性模型;抽象归纳引信系统的各个参数,建立参数化的引信模型;再通过空间坐标系建立目标与引信弹体交会条件模型,模拟近炸引信不断接近目标,探测识别目标的过程,给出弹目交会过程中实时变化的空间位置坐标及与之对应的引信回波信号;再根据具体引信的起爆逻辑,判断是否满足起爆条件,当回波信号满足起爆条件时,输出起爆信号,并给出实时炸点的空间三维坐标,为弹药战斗部威力场/目标易损性毁伤评估算法提供精确的炸点输入条件,以便更准确地评估毁伤效果。
式(6)中,Φ为光通量;Lr为目标散射路径;ρ为目标被照射区域表面材料后向散射系数;δ(y1,z1)为照射区域内LRCS的多次散射遮蔽函数;M(y1,z1)激光光斑能量密度分布函数,与目标照射区域等效激光散射截面及照射条件和观测条件有关,可根据目标光电散射模型算出;U(t)为时间函数;fλ(θr,φr,θi)波长为λ的照射区域材料激光双向反射分布函数;θr、φr分别为反射极角和方位角;θi为入射极角。获取引信实时回波信号后,再根据具体引信的起爆逻辑,判断是否满足起爆条件,当回波信号满足起爆条件时,输出起爆信号,利用式(4)计算实时炸点的空间三维坐标;然后根据实时炸点及战斗部毁伤幅员模型(静爆试验数据)计算破片命中目标各部位的情况,如图4所示;最后结合目标易损性特性模型即可得到最终的弹药毁伤效果。易损性模型应以碎片质量、数量与目标部位等因素的函数关系表给出,即目标特定部位命中多少数量、多大质量的碎片后击毁的概率为多少这种映射关系。不同战斗部映射关系不一样,碎片战斗部是碎片与击毁概率的对应关系,杆条战斗部为目标表面撕裂长度与击毁概率的对应关系,超压冲击波战斗部则应是空气冲击波压强的函数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]目标毁伤效果评估技术研究综述[J]. 李峰,石全,孙正. 兵器装备工程学报. 2018(09)
[2]引信的三大基础技术与发展要求[J]. 施坤林,黄峥,牛兰杰,邹金龙,刘忙龙,梁轲. 探测与控制学报. 2018(01)
[3]复杂目标毁伤效果评估关键问题分析[J]. 肖海,刘新学,李亚雄,武健. 火力与指挥控制. 2016(12)
[4]目标毁伤效果评估技术研究进展[J]. 杨凯达,赵文杰,李成. 国防科技. 2014(01)
[5]基于经验模板匹配算法的无线电引信探控模型[J]. 田博,刘高麟,于宇,李伟. 探测与控制学报. 2011(01)
[6]破片杀伤型战斗部对典型雷达目标的毁伤研究[J]. 徐文亮,吴俊斌,何春,李朝君,倪邦福. 战术导弹技术. 2009(04)
[7]基于贝叶斯网络的目标毁伤效果评估研究[J]. 马志军,贾希胜,陈丽. 兵工学报. 2008(12)
[8]战斗部威力/目标易损性评估软件研究[J]. 杨云斌,钱立新,卢永刚. 现代防御技术. 2008(06)
[9]杀爆战斗部对导弹阵地的毁伤效能研究[J]. 刘彦,黄风雷,吴相彬. 北京理工大学学报. 2008(05)
本文编号：3457316
【文章来源】：探测与控制学报. 2020,42(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
引信炸点精度对新型弹药毁伤评估精度影响
引信建模就是用数学的语言描述引信弹目交会段探测、识别与控制工作过程。实际作战过程中,以导弹为例,从发射到导弹起爆大致可分为发射助推段、中段飞行段、末制导段及终点弹道弹目交会段。每个阶段的工作(对抗)过程都会影响到最终毁伤。如发射助推段、中段飞行段就涉及到天基和地基预警,反导拦截/突防等对抗过程都直接影响毁伤评估结果,也有很多的算法模型来描述这一过程。本文主要关注末制导段及终点弹道弹目交会段引信炸点动态变化对毁伤效果影响,其他过程对最终毁伤效果可直接采用相关模型,如图2。末段制导段、终点弹道弹目交会段主要由引信来实现对目标的精确探测和识别及对目标的最佳毁伤决策,这是精确毁伤的前提。基于引信实时炸点的弹药毁伤评估算法以真实弹目交会工作过程为蓝本,通过光学、电磁散射理论模型的研究建立目标探测特性模型;抽象归纳引信系统的各个参数,建立参数化的引信模型;再通过空间坐标系建立目标与引信弹体交会条件模型,模拟近炸引信不断接近目标,探测识别目标的过程,给出弹目交会过程中实时变化的空间位置坐标及与之对应的引信回波信号;再根据具体引信的起爆逻辑,判断是否满足起爆条件,当回波信号满足起爆条件时,输出起爆信号,并给出实时炸点的空间三维坐标,为弹药战斗部威力场/目标易损性毁伤评估算法提供精确的炸点输入条件,以便更准确地评估毁伤效果。
式(6)中,Φ为光通量;Lr为目标散射路径;ρ为目标被照射区域表面材料后向散射系数;δ(y1,z1)为照射区域内LRCS的多次散射遮蔽函数;M(y1,z1)激光光斑能量密度分布函数,与目标照射区域等效激光散射截面及照射条件和观测条件有关,可根据目标光电散射模型算出;U(t)为时间函数;fλ(θr,φr,θi)波长为λ的照射区域材料激光双向反射分布函数;θr、φr分别为反射极角和方位角;θi为入射极角。获取引信实时回波信号后,再根据具体引信的起爆逻辑,判断是否满足起爆条件,当回波信号满足起爆条件时,输出起爆信号,利用式(4)计算实时炸点的空间三维坐标;然后根据实时炸点及战斗部毁伤幅员模型(静爆试验数据)计算破片命中目标各部位的情况,如图4所示;最后结合目标易损性特性模型即可得到最终的弹药毁伤效果。易损性模型应以碎片质量、数量与目标部位等因素的函数关系表给出,即目标特定部位命中多少数量、多大质量的碎片后击毁的概率为多少这种映射关系。不同战斗部映射关系不一样,碎片战斗部是碎片与击毁概率的对应关系,杆条战斗部为目标表面撕裂长度与击毁概率的对应关系,超压冲击波战斗部则应是空气冲击波压强的函数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]目标毁伤效果评估技术研究综述[J]. 李峰,石全,孙正. 兵器装备工程学报. 2018(09)
[2]引信的三大基础技术与发展要求[J]. 施坤林,黄峥,牛兰杰,邹金龙,刘忙龙,梁轲. 探测与控制学报. 2018(01)
[3]复杂目标毁伤效果评估关键问题分析[J]. 肖海,刘新学,李亚雄,武健. 火力与指挥控制. 2016(12)
[4]目标毁伤效果评估技术研究进展[J]. 杨凯达,赵文杰,李成. 国防科技. 2014(01)
[5]基于经验模板匹配算法的无线电引信探控模型[J]. 田博,刘高麟,于宇,李伟. 探测与控制学报. 2011(01)
[6]破片杀伤型战斗部对典型雷达目标的毁伤研究[J]. 徐文亮,吴俊斌,何春,李朝君,倪邦福. 战术导弹技术. 2009(04)
[7]基于贝叶斯网络的目标毁伤效果评估研究[J]. 马志军,贾希胜,陈丽. 兵工学报. 2008(12)
[8]战斗部威力/目标易损性评估软件研究[J]. 杨云斌,钱立新,卢永刚. 现代防御技术. 2008(06)
[9]杀爆战斗部对导弹阵地的毁伤效能研究[J]. 刘彦,黄风雷,吴相彬. 北京理工大学学报. 2008(05)
本文编号：3457316
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