[发明专利]可控离散杆战斗部杀伤切口长度确定方法

权利要求书

1.一种可控离散杆战斗部杀伤切口长度确定方法，包括如下步骤：

(10)初始参数获取：获取目标模型参数和可控离散杆战斗部初始参数；

(20)可控离散杆战斗部轨迹计算：根据离散杆战斗部初始参数，确定可控离散杆战斗部每根杆条重心及端点的初始位置，及径向运动过程中每根杆条重心及端点的实时位置，求得杆条端点绕自身长轴旋转的角速度，进而得到旋转运动后端点的实时位置，得到离散杆战斗部轨迹；

(30)切口长度计算：根据可控离散杆战斗部轨迹和目标模型参数，计算每根杆条对每个目标面元的切口长度，求得单位面元的切口长度，最后计算离散杆战斗部对目标杀伤的切口长度；

所述(10)初始参数获取步骤中，目标模型参数包括目标包含的三角面元数、每个面元的顶点坐标dot[0]、dot[1]、dot[2]、三角面元的法向normal，离散杆战斗部纵轴沿X轴放置；

可控离散杆战斗部初始参数包括杆条的质量m、 单位g， 数量N， 长度L、 单位m， 初速V₀、 单位m/s， 安装斜角α、 单位度， 分布半径radius、 单位m和扩张半径ex_radius、 单位m；

其特征在于，所述(20)可控离散杆战斗部轨迹计算步骤包括：

(21)初始位置计算：战斗部每根杆条重心OriginCenterdot初始位置及端点初始位置OriginPos[0]和OriginPos[1]由下式获得：

OriginCenterdot ＝(0，radius*cos(2π/N*num)，radius*sin(2π/N*num))；

(1)

OriginPos[0]＝(OriginCenterdot.x-0.5*L*cos(α*π/180),OriginCenterdot.y,OriginCenterdot.z+0.5*L*cos(α*π/180))； (2)

OriginPos[1]＝(OriginCenterdot.x+0.5*L*cos(α*π/180),OriginCenterdot.y,OriginCenterdot.z-0.5*L*cos(α*π/180))；(3)

式中：N表示战斗部杆条的数量、radius表示杆条的分布半径、num表示每根杆条的编号、L表示杆条的长度、α表示杆条的安装斜角；

(22)径向运动实时位置计算：径向运动过程中各时刻每根杆条重心centerpos实时位置及端点pos[0]和pos[1]实时位置由下式获得：

centerpos＝(OriginCenterdot.x,OriginCenterdot.y+V₀*TT*cos(2π/N*num),OriginCenterdot.z+V₀*TT*sin(2π/N*num))； (4)

pos[0]＝(centerpos.x-0.5*L*cos(α*π/180),centerpos.y,centerpos.z+0.5*L*cos(α*π/180))； (5)

pos[1]＝(centerpos.x+0.5*L*cos(α*π/180),centerpos.y,centerpos.z-0.5*L*cos(α*π/180)) (6)

式中的TT是指杆条运动的时间；

(23)杆条旋转角速度计算：杆条端点绕自身长轴旋转的角速度ω由下式获得：

ω＝(90-α)/(ex_radius/V₀)*π/180 (7)

式中，V₀表示杆条的初速、α表示杆条的安装斜角和ex_radius表示杆条的扩张半径，角速度ω的单位为弧度/秒；

(24)旋转运动实时位置计算：旋转运动中每根杆条端点绕自身长轴旋转后端点pos[0]和pos[1]的实时位置由下式获得：

pos[0]＝A*(pos[0].x,pos[0].y,pos[0].z,1)^T (8)

pos[1]＝A*(pos[1].x,pos[1].y,pos[1].z,1)^T (9)

其中，A为三维坐标系中绕任意轴(u,v,w)旋转θ弧度的旋转矩阵，

其中u²+v²+w²＝1；

将杆条中心坐标归一化即得到杆条长轴axis：

用(axis.x,axis.y,axis.z)代替(10)式中(u,v,w)，每个时刻杆条端点绕自身长轴旋转的弧度θ＝ω*TT可以得到旋转运动过程中的旋转矩阵A；

(25)离散杆战斗部轨迹确定：

前一时刻prepos[0]＝pos[0],prepos[1]＝pos[1]，

当前时刻的pos[0]和pos[1]根据式(4)、(5)、(6)、(8)和(9)求得，得到任意相邻两个时刻杆条的坐标，从而确定离散杆战斗部轨迹。

2.根据权利要求1所述的杀伤切口长度确定方法，其特征在于，所述(30)切口长度计算步骤包括：

(31)当前杆当前面元切口长度计算：

根据离散杆战斗部轨迹对目标的三角面元进行相交判断，若杆条端点相邻两个时刻的位置prepos[0]和pos[0]连线的线段l3、prepos[1]和pos[1]的连线线段l4与目标模型的三角面元所在平面相交，将交点分别记为P1、P2，求得P1、P2连线的线段P1_P2在三角面元内的有效长度，就是当前杆当前面元的切口长度；若一根杆条对一个三角面元有多次命中，则取最大的切口长度为当前杆当前三角面元的切口长度；

(32)单位面元切口长度计算：

单个面元的总切口长度为所有命中它的杆条的切口长度之和；

(33)目标总切口长度确定：

整个目标的总切口长度为所有面元上的切口长度之和。