[发明专利]引战配合仿真交会破片命中点参数计算方法

权利要求书

1.一种引战配合仿真交会破片命中点参数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对目标进行面元划分，得到目标三角面元模型；

步骤2，建立破片与目标面元交会的数学模型；

步骤3，计算目标面元所在平面与破片射线交点与命中点参数；

步骤4，判定命中点是否在三角形面元内，若位于三角形面元内，则破片命中该面元。

2.根据权利要求1所述的引战配合仿真交会破片命中点参数计算方法，其特征在于，步骤1具体为：

对目标进行面元划分，得到目标三角面元模型；提取出面元的3个顶点坐标，由A、B、C三点确定面元的法向量n′=s_AB×s_AC，并将n′单位化得到n；其中s_AB、s_AC分别为AB连线、AC连线的方向矢量。

3.根据权利要求1所述的引战配合仿真交会破片命中点参数计算方法，其特征在于，步骤2具体为：

以战斗部爆炸时刻为0时刻，列出破片的轨迹方程：

式(1)中，X为t时刻破片空间坐标，s(t)为破片在t时刻所飞行的距离，为破片速度方向的单位矢量，X₀为0时刻破片的空间坐标；

考虑破片在空气中飞行速度的衰减，其式为：

v_f＝v₀exp(-αs) (2)

v_f为破片在t时刻的速度，v₀为破片初速速率，α为空气密度衰减系数，s为破片在t时刻所飞行的距离；

由(1)、(2)式得到破片飞行距离与时间的关系：

S(t)＝[ln(1+αv₀t)]/α (3)

在0时刻，目标某面元所在的平面方程表示为：

n·X+D₀＝0

D₀＝-n·Y₀ (4)

式(4)中，n为目标面元法向单位向量，D₀为一标量常数，表示坐标原点到目标面元的距离；Y₀为三角形面元中任意一顶点的初始坐标；

由该面元在0时刻的3个顶点坐标即可求得n和D₀的值；

假设面元只有平动，面元的法向不变，面元所在平面的运动方程表示为：

n·(X-v_tt)+D₀＝0 (5)

式(5)中，v_t为目标在遭遇段的运动速度。

4.根据权利要求1所述的引战配合仿真交会破片命中点参数计算方法，其特征在于，步骤3具体为：

由式(1)和式(4)联立解得：

式(6)中，h(t)为t时刻面元与破片射线交点到破片初始位置X₀的距离；

将h(t)化为：

式(7)中，若存在某时刻t^*使得s(t)＝h(t)，则说明破片可以命中目标面元所在的平面，即要求解方程：

将该方程的解代入式(5)或式(1)求得命中点X^*的坐标：

通过破片速度方向向量、目标速度和面元方向向量求得落角：

5.根据权利要求1所述的引战配合仿真交会破片命中点参数计算方法，其特征在于，步骤4具体为：

用三角形面积法判断该命中点是否属于该目标面元，即判断某点与三角形任意两顶点面积之和是否等于该三角形的面积，如果等于则该点在三角形内，否则在三角形外；

假设三角形面元ΔA′B′C′,T′为破片与三角形面元平面的交点，判定下式：

S(ΔT′A′B′)+S(ΔT′B′C′)+S(ΔT′C′A′)≥S(ΔA′B′C′) (11)

若取等号则T′位于三角形面元内，破片命中该面元；并且以上获得的命中点参数即为该破片的命中点参数；否则，点T′位于面元外。