[发明专利]一种基于沉浸式人机交互的武器弹道仿真方法

说明书

一种基于沉浸式人机交互的武器弹道仿真方法，具体包括以下步骤：构建虚拟三维地形空间，并根据实际弹丸基础数据，构建弹丸的三维模型，其中包括弹丸外形尺寸、重量、体积等基本数据，完成基础环境仿真；用弹丸发射的基本参数来确定弹丸飞行初始状态，建立标准条件弹道仿真；将标准条件弹道仿真与修正弹道轨迹仿真复合，形成综合模拟弹道仿真；根据弹丸、目标靶、土质因素、毁伤半径和破片效力，建立弹道毁伤效果模拟；再将综合模拟弹道仿真和弹道毁伤效果模拟输入至基础环境仿真中，完成武器弹道仿真。本一种基于沉浸式人机交互的武器弹道仿真方法，有效对武器弹道进行仿真，通过完整的仿真度使得训练人员更沉浸式体验，效果更好。

技术领域

本发明涉及军事训练器材领域，具体涉及一种基于沉浸式人机交互的武器弹道仿真方法。

背景技术

为满足军事训练需求，部队配备各型射击模拟训练器材，而现有射击模拟训练器材，弹道仿真大部分采用发射点至瞄准点两点算法或者线性算法，只对弹着点结果进行了模拟仿真，缺少弹道过程仿真，导致射击模拟器火控系统只包含正向逻辑模拟，影响弹道因子相对单一，以至于弹道仿真度不高、局限性明显。

发明内容

本发明提供一种基于沉浸式人机交互的武器弹道仿真方法，有效对武器弹道进行仿真，通过完整的仿真度使得训练人员更沉浸式体验，效果更好。

为实现上述目的，本一种基于沉浸式人机交互的武器弹道仿真方法，具体包括以下步骤：

a.构建虚拟三维地形空间，并根据实际弹丸基础数据，构建弹丸的三维模型，其中包括弹丸外形尺寸、重量、体积等基本数据，完成基础环境仿真；

b.用弹丸发射的基本参数来确定弹丸飞行初始状态，建立标准条件弹道仿真；

c.将标准条件弹道仿真与修正弹道轨迹仿真复合，形成综合模拟弹道仿真；

d.根据弹丸、目标靶、土质因素、毁伤半径和破片效力，建立弹道毁伤效果模拟；再将综合模拟弹道仿真和弹道毁伤效果模拟输入至基础环境仿真中，完成武器弹道仿真。

进一步的，所述步骤b中标准条件弹道仿真的弹丸运动方程为

内弹道学基本方程为

其中：

弹丸发射的基本参数包括:武器口径S，次要功可随机系数弹丸质量m，弹丸运动速度v，热比减为随机系数θ，装药量可随机系数ω，弹丸行程l，装填密度Δ，火药气体冗余α，火药密度ρ_p。

进一步的，所述步骤c中修正弹道轨迹仿真，以武器可控诸元为参数输入进行曲线拟合，形成修正射击条件弹道曲线，其武器可控诸元包括火控诸元；

火控诸元的水平偏移修正量S_X＝W_Xt，垂直修正量S_y＝W_yt，其中Wx表示纵风速度，Wx表示横风速度，t表示弹道飞行时间，修正量为线性叠加。

进一步的，当所述步骤b中弹丸从有炮目高差(ΔH_PM)进行飞行时，射角与炮目距离相应的高角α、炮目高低角εM、高角修正量Δα关系如下：

高低修正量：

ΔGD＝εM+Δα

进一步的，步骤c中修正弹道轨迹仿真还包括随机散布模型；