[发明专利]一种电磁轨道炮综合仿真平台及方法

权利要求书

1.一种电磁轨道炮综合仿真平台，其特征在于：所述的电磁轨道炮综合仿真平台包括电磁轨道炮仿真子系统、模型验证子系统、仿真优化子系统、试验设计子系统、射击精度分析与评估子系统；

电磁轨道炮仿真子系统用于解算电磁轨道炮发射过程中弹丸在内弹道加速模型及外弹道飞行模型；

模型验证子系统用于读取参考数据库中的参考数据及仿真数据库中的仿真数据，利用模型验证方法计算仿真数据与参考数据的一致性程度，作为检验电磁轨道炮仿真子系统的状态及输出能否达到仿真要求精度的依据；

仿真优化子系统用于在满足放电电流约束下，以最大炮口速度为优化目标，对脉冲功率电源放电时序进行优化，使放电电流保持平稳；

试验设计子系统用于针对电磁轨道炮射击精度仿真与分析任务，选择影响射击精度的不确定性因素，在此基础上，选择合适的试验设计方法，生成试验方案；

射击精度分析与评估子系统用于利用多种数据分析方法对电磁轨道炮射击精度进行分析，进而评估射击精度参数，并根据目标特性计算命中概率。

2.根据权利要求1所述的一种电磁轨道炮综合仿真平台，其特征在于：所述电磁轨道炮仿真子系统包括：

用于解算电磁轨道炮弹丸内弹道加速过程及外弹道飞行的弹丸模块；

用于解算轨道与电枢的力学关系及轨道与脉冲功率电源的电磁关系的轨道模块；

用于解算脉冲功率电源放电过程中电磁特性的脉冲功率电源模块；

用于解算电枢、弹丸、轨道三者之间力学关系的电枢模块；

用于解算目标运动模型的目标模块；

用于对电磁轨道炮仿真子系统的参数进行配置的参数配置模块；

用于控制电磁轨道炮仿真子系统运行的仿真过程管理模块；

用于记录与存储电磁轨道炮仿真过程中产生的仿真数据的数据记录模块。

3.根据权利要求1所述的一种电磁轨道炮综合仿真平台，其特征在于：所述模型验证子系统包括：

用于分析仿真数据与参考数据的距离的Theil不等式系数分析模块；

用于分析仿真数据与参考数据的形状相似性的灰色关联分析模块；

用于分析仿真数据与参考数据的频谱特征一致性的最大熵谱分析模块；

用于分析仿真数据与参考数据的时域与频域特征一致性的基于D-S证据理论的时频域结合验证模块。

4.根据权利要求1所述的一种电磁轨道炮综合仿真平台，其特征在于：所述仿真优化子系统包括：

用于优化变量选择及范围设定，优化目标及约束条件配置的优化参数配置模块；

用于对电磁轨道炮发射性能进行优化的改进粒子群优化模块。

5.根据权利要求1所述的一种电磁轨道炮综合仿真平台，其特征在于：所述试验设计子系统包括：

用于对电磁轨道炮系统仿真进行正交试验设计、均匀试验设计、蒙特卡洛试验设计的试验设计模块；

用于导出试验设计方案为数据库文件或者XML文件的试验方案生成模块。

6.根据权利要求1所述的一种电磁轨道炮综合仿真平台，其特征在于：所述射击精度分析与评估子系统包括：

用于对电磁轨道炮外弹道仿真数据进行奇异点剔除、正态性检验、相关性检验的数据预处理模块；

用于对电磁轨道炮外弹道仿真数据进行方差分析与回归分析的射击精度分析模块；

用于对电磁轨道炮射击参数估计与命中概率计算的射击精度评估模块。

7.一种电磁轨道炮综合仿真方法，其特征在于，电磁轨道炮综合仿真方法具体过程为：

电磁轨道炮仿真子系统的目标模块、弹丸模块、轨道模块、电枢模块、脉冲功率电源模块、仿真过程管理模块、参数配置模块、数据记录模块通过接口相互连接，仿真过程中产生的数据通过数据记录模块记录并存储到仿真数据库中；

电磁轨道炮仿真子系统读入仿真优化子系统的优化参数，利用仿真计算优化目标函数，将结果返回仿真优化子系统；电磁轨道炮仿真子系统还读入试验设计子系统生成的试验设计方案，根据试验方案，运行仿真，将数据存储至仿真数据库；

模型验证子系统读取电磁轨道炮仿真子系统存储至仿真数据库的仿真数据，同时读取真实电磁轨道炮试验获得的参考数据，验证电磁轨道炮仿真子系统是否有效；

射击精度分析与评估子系统读取仿真数据库中的弹丸弹着点数据，利用该数据对电磁轨道炮影响射击精度的因素进行分析，估计射击精度参数及计算命中概率。