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舰空导弹战斗部破片飞散运动规律解析_吴洪波

发布时间:2019-06-27 16:09 来源:未知 编辑:admin

  舰空导弹战斗部破片飞散运动规律解析_吴洪波_兵器/核科学_工程科技_专业资料。总第 2 1 5期 2 0 1 2 年第 5 期 舰 船 电 子 工 程 S h i E l e c t r o n i c E n i n e e r i n p g g V o l .

  总第 2 1 5期 2 0 1 2 年第 5 期 舰 船 电 子 工 程 S h i E l e c t r o n i c E n i n e e r i n p g g V o l . 3 2N o . 5 3 4 舰 空 导弹战 斗 部 破片 飞 散 运 动 规 律 解 析 吴 洪波1 王 笑寒2 孔 丽3 * ( ) ( ) 海军 驻 上 海 地 区 航 天 系 统 军 事 代 表 室 上 海 2 海军 装 备 研究 院 北京 1 1. 0 1 1 0 9 2. 0 0 1 6 1 ( ) 海军航 空 工程学院 飞行 器工程 系 烟 台 2 3. 6 4 0 0 1 摘 要 在分析 舰 空 导弹 战 斗 部 破 片 飞 散 特性 的 基础 上 , 以 运 动 去 耦 为 前提 假 设 , 建立了破片飞散运动规律解析模型。以某型全预制 球形破片战斗部为代表, 利 用 所 建 模 型 进行 了 实 例计算 和 结 果 分析 , 确 定 了 该 战 斗 部 在 不同 爆 炸 高 度 下 破 片 纵 向 和 侧 向 的 最 大 飞 散 距 离 以 及 相 对应的 破 片 初 速 方 向 角 。 研究 结 果 为舰 空 导弹 战 斗 部 破 片 飞 散 区域 的确 定提 供 了 有 效 的 解 决 方法 。 关键词 舰 空 导弹 ;战 斗 部 ;破 片 ;飞 散 运 动 中图分类号 T J 1 6 0 A n a l s i s o f D i s e r s i o n M o v e m e n t R u l e o f W a r h e a d F r a m e n t f o r y p g A i r M i s s i l e S h i - p WU H o n b o WANG X i a o h a n KONG L i g ( , ) 1. A s t r o n a u t i c a l M i l i t a r R e r e s e n t a t i v e s O f f i c e o f N a v i n S h a n h a S h a n h a i 0 1 1 0 9 y 2 y g i g p , ) ( 2. N a v a l A c a d e m o f A r m a m e n t B e i i n 0 0 1 6 1 1 y j g ( , ,Y ) 3. D e a r t m e n t o f A i r b o r n e V e h i c l e E n i n e e r i n a v a l A e r o n a u t i c a l a n d A s t r o n a u t i c a l U n i v e r s i t a n t a i 6 4 0 0 1 2 p g gN y 1 2 3 A b s t r a c t n a l t i c a l m o d e l s o f d i s e r s i o n m o v e m e n t r u l e w a s b u i l t b a s e d o n a n a l s e s o f d i s e r s i o n m o v e m e n t c h a r a c t e r i s t i c s f o r s h i a i r A - y p y p p m i s s i l e w a r h e a d m o v e m e n t f r a m e n t s a n d m o t i o n d e c o u l i n a s s u m t i o n.T a k i n e x a m l e f o r a c e r t a i n t e o f f u l l r e f a b r i c a t e d s h e r i c a l g p g p g p y p p p , , w a r h e a d t h e e x a m l e w a s c a l c u l a t e d a n d t h e r e s u l t w a s a n a l z e d b a s e d o n t h e m o d e l s i v e n a b o v e a n d t h e m a x i m u m d i s e r s F r a m e n t a t i o n - p y g p g a l d i s t a n c e i n t h e l a t e r a l a n d v e r t i c a l d i r e c t i o n a n d t h e c o r r e s o n d i n i n i t i a l v e l o c i t a n l e o f t h e f r a m e n t w e r e c o n f i r m e d .A n e f f e c t i v e s o l u - p g y g g t i o n w a s r o v i d e d f o r t h e c o n f i r m a t i o n o f t h e d i s e r s i o n r e i o n f o r s h i a i r m i s s i l e w a r h e a d f r a m e n t w i t h t h e r e s e a r c h r e s u l t . - p p g p g ,w , , K e Wo r d s h i a i r m i s s i l e a r h e a d f r a m e n t d i s e r s i o n m o v e m e n t s - p g p y C l a s s N u m b e r J 1 6 0 T 1 引言 舰 空 导弹 大 多应 用 破 片 杀 伤 型 战 斗 部 , 这种战斗部在 空中爆炸后, 形成高速 运 动 的 破 片 群, 以 击 穿、 引燃和引爆 1~2] , 作用来 杀 伤 目 标 [ 为了 有 效 杀 伤 目 标 , 战斗部破片数量 纵轴对称的, 如图 1 所 示 。 可 达上 万 个 。 由于 数 量 众 多 且 速 度 很 高 , 其飞散区域也较 大, 而破片飞散区的大 小 直 接 决 定 了 导 弹 射 击 禁 危 区 的 大 小, 该 区域 作为舰 空 导 弹 射 击 禁 危 区 的 一 部 分 是 严 禁 我 方 或友方舰艇入内的, 因此对破片空间飞散特性和散落区域 的 研究是 确 定 导弹射击 禁危区 的关 键 因 素 。 该 文 将 在 分 析 舰 空 导弹 战 斗 部 破 片 飞 散 特 性 的 基 础 上 , 以球形破片为代 表, 建 立 破 片垂 直 运 动 与 水 平 运 动的 解 析 模 型 , 并对模型进 行 仿真 计算 , 最 后 对 计算 结 果 进行分析和 讨 论 。 图 1 战 斗 部 破片静 态飞 散 区 描述战斗部破片静 态 飞 散 区 特 性 的 主 要 参 数 有: 破片 数量 、 破片质 量、 破 片 的 形 状 和 尺 寸、 破片的初速( 固有速 、 度) 破片的密度、 破 片 静 态飞 散 倾 角 和 破 片 静 态飞 散 角 等 。 静态爆炸破片 飞 散 区, 相 对 弹 轴 OXm 呈 圆 周 对 称 , 如 图 1 所 示 。 破 片 总 数 为 N, 在 倾 角 为θ 处 张 角 为 d θ 的一个 环境 的 破 片 数 为d 则 战 斗 部 破 片 的 静 态分 布 密 度 百 分 数 N, 函数为 1 d N ) K0 ( = · θ N d θ ( ) 1 2 战 斗 部 破片 飞 散 特性分 析 2. 1 破片静 态飞 散 区 导弹 静 止 时战 斗 部 爆 炸 形 成 的 战 斗 部 破 片 飞 散 区 , 称 3~4] , 为 静 态飞 散 区 [ 战斗部破片静态飞散区是相对于导弹 修回日期 : 2 0 1 1年1 1月8日, 2 0 1 1年1 2月1 3日 * 收稿日期 : 作者简介 : 吴洪波, 男, 高 级 工程 师 , 研究方 向 : 装 备 管 理 。 王 笑寒 , 男, 高 级 工程 师 , 研究方 向 : 装备管理。孔丽, 女, 硕士 , 讲师, 研究方 向: 军 事 系 统 工程 。 2 0 1 2 年第 5 期 舰 船 电 子 工 程 3 5 ) 可 由战 斗 部 的 静 态 实 验 测 得 。 一 般 情 况 下 , 的 K0 ( K0 ( θ θ) 。 曲 线 很 接 近 正 态分 布 曲 线 可用 正 态分 布 的 概 率 密 度 函 数 来逼近它。 2 ( 1 θ- θ 0) ) [ ] ( ) K0 ( = e x - 2 θ p 2 2 2 π σ σ θ θ 式中: θ σ 0 为 破 片 的 静 态飞 散 倾 角 数 学期 望 , θ 为静态分散倾 角散布方差。 d V C S y ( ) =-g+ ρ 6 V 2 d t 2 m y 式中: C 为 破 片 的 迎 面 空 气 阻 力 系 数; S 为破片的迎风面 积; m 为 破 片 质 量; Vy 为 破 g 为 重 力 加 速 度; ρ为空气密度; 片 的 竖 直分 速 度 。 其 中 规 定 Y 轴 的 正 方 向向上 。 2. 2 破片 动 态飞 散 区 导弹 飞行时战 斗 部 爆 炸 后 , 破片的飞散区称为战斗部 破 片 动 态飞 散 区 。 战 斗 部 的 动 态 飞 散 区 是 指 战 斗 部 爆 炸 后, 其 杀 伤元素 在 静 态 分 散 速 度 上 迭 加 上 一 个 弹 目 相 对 运 动速度后所形成的破片分散区域在弹体坐标系中的分 5~6] 。 布[ S ρ, 令 K=C K 称 为 破 片 速 度 衰 减系数 。 2 m 破 片垂 直方 向 的 初 速 为 V0 对式( 积 分, 得破片 s i n 5) θ, 上 升 时 Vy - t关 系 为 KV KV s i n θ 0 y ( ) -a r c t =- 槡 7 t K g g K K g g 槡 槡 式中: V0 s i n θ为 破 片 初 速, θ 为 破 片 初 速 与 水 平 面 的 夹 角。 ) 当 y=Hma 由式 ( 可求得上升破片到达最高点 Vy =0, 7 x时 , a r c t g 所需 时 间 为 1 图2为静态初速 矢 量 和 动 态 初 速 矢 量 在 弹 体 坐 标 系 OXmYm 为研究问题的方 Zm 内 的关 系 图 , 便, 假设战斗部爆炸瞬间导弹的 即导弹速 攻 角 和 侧 滑 角 都 为 零, 度与 导弹 纵 轴 平 行 。 图 2 静 态 初速矢 量 和 动 t 1= K g 槡 a r c t g K Vs i n θ) ( g 槡 0 ( ) 8 d V d V y d Vy , ( ) 利 用 y = yd 式 5 变为 = Vy d t d t d yd y d Vy 2 =-g-KV y d y ) , 积 分式 ( 求 得 破 片 上 升 时 Vy -y 关 系 为 9 Vy 2 Vy + ( ) 9 图2中, θ 为 破 片 静 态飞 散 方 态 初速矢 量 关 系 图 向角; ω 为破 片 动 态 飞 散 方 位 角; V0 为 破 片 静 态 初 速 ; Vm 为 战 斗 部 爆 炸 瞬 间 导 弹 速 度 ; Ω为 ; 。 破 片 动 态飞 散 方 向 角 Vf0 为 破 片 动 态 初 速 分 析 图 2, 可 g g -2 K( 2 y-H0) ( ) e = V2 1 0 i n θ+ 0s K K ) ) 由式 ( 和式 ( 中 消 去 Vy , 得 到 上 升 时 的 y- 7 1 0 t关 系 ( ) 得 出 破 片 动 态 初 速 矢 量 在 弹 体 坐 标系 内 表 示 为 为 ( ) 3 2 KV s i n θ 0 1+ t g( t) K g 槡 K 1 g 槡 ( ) n 1 1 y=H0 + l 2 K 2 1+ t g ( K t) g 槡 式中: 如 果 是在水面 爆 炸 则 H0 =0。 H0 为 破 片 的 初 始 高 度 , 熿 燄 熿 Vx 0 Vm +V0 c o s θ Vy s i n c o s θ ω 0 = V 0 燄 [ ] Vz V0 s i n s i n θ ω燅 0燅 燀 燀 , 根据 图 2 战 斗 部 破 片 呈 圆 周 全 向 飞 散 的 , 而该文关心 的是 破 片 飞 散 的 范 围, 因 此 令θ 为 破 片 初 速 与 水 平 面 的 夹 角, 可 得战 斗 部 破 片 在 垂 直方 向 和水 平 方 向 的动 态 初 速 为 , 将 破 片 达到 最 高 点 的 时 刻t 得到破片上 1 1) 1 代入式( 升 所达到 的 最 大高 度 为 2 2 i n 1 KV θ+g 0s ( ) Hma l n 1 2 x =H0 + 2 K g ) 对 式( 进行 积 分 , 得 到 破 片 下 降 时 的 Vy - 6 t关 系 为 熿 燄 熿 Vx 0 Vm +V0 c o s θ Vy s i n θ 0 = V 0 燄 ( ) 4 Vz V0 c o s θ 0燅 燀 燀 燅 式中: Vx0 为 战 斗 部 破 片 在水 平 纵 向 的动 态 初 速 ; Vz0 为 战 斗 部 破 片 在水 平 侧 向 的动 态 初 速 ; Vy0 为 战 斗 部 破 片 在 垂 直 方 向 的动 态 初 速 。 Vy =- · K 1+ 槡 e g -2 槡 K - t gt 1 1- e ( ) ) -2 K t - t g( 槡 1 ( ) 1 3 d V d V y d Vy , ( ) 利 用 y = yd 式 6 变为 = Vy d t d t d yd y d Vy 2 =-g+KV y d y ) , 积 分式 ( 求 得 破 片 下 降 时 Vy -y 关 系 为 1 4 Vy ( ) 3 战 斗 部 破片散落 运 动 规 律 战斗部爆炸 的 瞬 间, 破 片 的 初 速 很 大, 具有很高的动 能, 高 速运 动的 破 片 在 大 气 中 飞 行 时 受 到 重 力 和 空 气 阻 力 的作用 。 重 力的 主 要 作 用 是 使 破 片 的 运 动 轨 迹 发 生 弯 曲 , 7] 。 空 气 阻 力的 主 要 作用 是 使 破 片 的 速 度 衰 减 [ ( ) 1 4 2 K y-Hm a x 1- e ( ) 1 5 g K ) 由式 ( 和式 ( 中 消 去 Vy , 且 考 虑 落 水 时 y=0, 可 1 3 1 5) Vy =- 槡 为了确 定 破 片 的 飞 散 范 围 , 根据破片在飞行中的受力 情况 , 在 运 动 去 耦 的 假 定 条件 下 ( 即 破 片垂 直 方 向 上 的 受 力 与水平分 速 度 无 关, 水平方向上的受力与垂直分速度无 [ 8] , 关) 将 破 片 的 运 动 在水 平 和 垂 直方 向 上 进 行 分 解 。 破 片 得 上 升 的 破 片 落 水 所需 时 间 为 t t l s= 1+ 1 K g 槡 -2 KH m ( ) a x 1 6 KHma l n x+ 1+ 槡 1- e [ ( ) ] 在水 平 方 向上 仅 受 到 空 气 阻 力 作 用 , 在垂直方向上既受到 空气阻力, 又 受 到 重 力作用 。 3. 1 破片垂直 运 动 7] 根据文 献 , 破 片 上 升 时 的 垂 直 运 动 方 程[ 为 3. 2 破片水 平 运 动 在 去 耦 条件 下 , 水 平 方 向 的 运 动 方 程为 d V C S 2 y =-g- ρ V d t 2 m y 破 片 下 降 时 的 垂 直 运 动 方 程为 d V f 2 ( ) =-KV 1 7 f d t 式中: Vf 为 破 片 的 水 平 速 度 ; t为 破 片 从 爆 炸 点 起 的 飞 行 时 间。 ( ) 5 将 破 片 在水 平 方 向 时 间t 内 经 过 的 距 离r 作 为 因 变 量 , 时 破片的运动速度可表示为 3 6 吴洪波等: 舰 空 导弹 战 斗 部 破 片 飞 散 运 动规 律 解 析 总第 2 1 5期 d r Vf = d t 则有 ( ) 1 8 在 壳 体 撕裂 时 , 其 局 部 外 形变得 不规 则 和 非 常 粗 糙 , 因此阻 力 系数要 更 大 些 。 从 禁 危 区 划 定 的 观 点 来 看 , 用球形破片 的 散 布 范围 作为 安全 防 护 的 判 据 更 为 安 全 和 保 守 一 些 , 因 此 迎 面 阻 力 系数 C 可 取 0. 9 7。 破 片 在飞行方 向上 的 有 效 面 积 S 是 破 片 在飞行方 向 上 的 投 影 面 积 。 由于 破 片 在 飞 行 时 不 断 翻 滚 , 因而除球形破 d V Vf ·d V f f = d t d r ) ) , 将 式( 代 入 式( 得 1 9 1 7 d V f =-K d r Vf ) 对 式( 两边积分, 求解可得到: 2 0 -K r Vf =Vf0 e 式中: Vf0 表 示 破 片 在水 平 方 向上 的 初 速 度 。 ) 由式 ( 得 到 破 片 水 平 飞行 的 Vf - 1 7 t关 系 为 ( ) 1 9 ( ) 2 0 片外, 迎 风 面 积 一 般 为随机 变 量 , 其 数 值 取 数 学期 望 值 为 / 2 3 ( ) S =Φ 2 8 m a ( g ) 破 片 形 状 系数与 破 片 的 材 料 和形 状 有 关 。 对 于 钢 质 球 / -4 2 2 3 。 / 形破片, 在近 似 计算 时 , 通常取 Φ . 7×1 0 m N a =6 ( ) - ( ) 2 1 为了 在 计算 时 不 至 于 因 大 气 密 度 的 单位 选 用 不 当 而 引 我 们 引 入 了 爆 炸 点 高 度 H 处 的 相 对 大 气 密 度ρ 起差 错 , , 有 H) : ( - - Vf0 ( ) Vf = 2 2 KV t +1 0 f ) ) 从 式( 和式 ( 中 消 去 Vf , 可求得破片水平飞行的 2 1 2 2 r- t关 系 为 1 r= l n 1+KV t) 0 f K ( ( ) 2 3 / ( ) = 2 9 H) 0 ρ( ρ ρ ; 式中: 为海 拔 高 度 处 的 大 气 密 度 为海平 面 的 大 气 密 H 0 ρ ρ 3 。 / 度, 2 5 8 1( k m 0 =1. g ) ρ 海拔高度 H 处的相对大气密度可由大气密度表查 得, 1 1] 也 可 由 下 面 的 近 似 公 式[ 获得, 即 破 片 的 飞 散 包括 纵 向 和 侧 向 两 种 情 况 , 破片纵向上的 水平 初 速 受 导 弹 速 度 和 破 片 飞 散 角 影 响, 经 计 算 为 Vf0 = 这 里 Vm 为 舰 空 导 弹 末 端 速 度 , 若破片固有初 Vm ±V0 c o s θ, ” , “ ; 速 与 导弹 速 度 方 向相 同 , 则取“ 相 反 则 取 破片侧 + -” 向上 的 水 平 初 速 不受导弹 速 度 的影响 , 即 为 Vf0 = V0 c o s θ。 ) 由式 ( 可 得 破 片 水 平 飞行 纵 向 x- 2 3 t关 系 为 1 ( ) x= l n 1+K 2 4 Vm ±V0 c o s t] θ) ( K [ , 当t 根据式( 破片水平纵向飞行的距离公 = t 2 4) l s时, 式为 1 x l n 1+K Vm +V0 c o s t θ) l s= l s] ( K [ ) 由式 ( 可 得 破 片 水 平 飞行 侧 向 z- 2 3 t关 系 为 ( ) 2 5 烄 1-4 4 3 0 8 - =烅 H) ρ( H -1 1 0 0 0 0. 2 9 7 e x p - 6 3 1 8 烆 ) ) 由式 ( 和式 ( 可得 2 8 2 9 ( H ) ( 4. 2 5 5 3 H ?1 1 0 0 0 m H >1 1 0 0 0 m ( ) 3 0 ) C Φ a 0 - g K= ( ρ H) / 1 3 ( 2 m g) ρ ( ) 3 1 4 战 斗 部 破片散布 范围 的 确 定 舰 空 导弹 战 斗 部 破 片 的 散 布 范围由 破 片 在 水 平 纵 向 和 水 平 侧 向 的 最 大飞 散 距离 确 定 。 当 给 定 舰 空 导 弹 的 末 端 飞 行 速 度 以 及 破 片 的 质量 、 形状和初速时, 存在着一个使水平 纵 向 和水 平 侧 向 飞 行 距 离 分 别 取 极 大 值 的 破 片 初 速 方 向 值。 以 某 舰 空 导弹 实 弹 射 击 为 例 , 其战斗部为全预制球形 / , 破片构造, 破片静态初速取为2 战斗部引爆瞬间导 0 0 0 m s / , , 弹 飞行 速 度 取 为 1 单枚 破 片 的 质量 取 为 0. 0 0 0 m s 0 0 4 5 k g ) 利 用 式( 对不同 爆 炸 高 度 时 破 片 的 最 大 纵 向 散 落 距 离 以 2 5 及 对应的 破 片 初 速 方 向 角 进行 计算 , 得到结果如表1所示。 表 1 不 同 爆 炸 高 度 时 破片 的 最 大 纵 向 飞 散 距 离 高 度( m) 2 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 2 0 0 0 0 1 5 1 1 ( ) z= l n 1+K 2 6 t V c o s θ) 0 K ( , 当t 根据式( 破片水平纵向飞行的距离公 = t 2 6) l s时, 式为 1 z l n 1+K t V0 c o s θ) l s= l s K ( ( ) 2 7 ) 将 式( 对θ 求 导 , 可以获得破片水平纵向飞行的最 2 5 大 距离 及 相 应的θ 角 ; 同理将式( 对θ 求 导 , 可以获得破 2 7) 片 水 平 侧 向 飞行 的 最 大 距离 及 相 应的θ 角 。 3. 3 破片速 度 衰 减 系 数计 算 大量试验表明, 破 片 在飞行 中 的 姿 态 完 全 是 不 规 则 的 , 破 片 在飞行方 向上 的 有 效 面 积 S 和 迎 面 阻 力 系数C 是 破 片 飞行 距离 的随机 函 数 。 破片的迎面阻力系 数 C 因 破 片 的 形 状 和 飞 行 速 度( 用 马赫数 M 的不同而 不 同 。 风 洞 试 验 证 明 , 在破片的 a表 示 ) 飞行 马 赫 数 M a C 值可按如下公式 >3 的 实 用 速 度 范 围 内 , 9] : 求取 [ 最大纵 向 飞 5 6 5 8 1 4 9 1 5 1 8 8 2 0 7 9 2 3 3 3 4 6 5 6 7 1 4 9 散 距离 ( m) 破片初 速 相 3 0 9 5 2 2 9 2 2 2 2 2 ) 应 方 向 角( ° 4 2 5 5 利用式( 对不同爆 2 7) 与 计算 破 片 纵 向 飞 散 距 离 一 样 , 炸 高 度 时 破 片 的 最 大 侧 向 散 落 距离 以 及 对应 的 破 片 初 速 方 向 角 进行 计算 , 得到结果如表2所示。 表 2 不 同 爆 炸 高 度 时 破片 的 最 大 侧 向 飞 散 距 离 高 度( m) 2 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 2 0 0 0 0 1 5 1 最大纵 向 飞 5 2 6 4 2 0 9 7 4 1 2 5 1 9 6 2 9 4 2 4 9 3 5 6 6 1 3 8 散 距离 ( m) 破片初 速 相 2 5 4 0 8 8 3 2 2 1 1 2 ) 应 方 向 角( ° 3 4 4 5 球形破片, C=0. 9 7; /M ; 立方体破片, C=1. 2 8 5 2+1. 0 5 3 6 a /M ; 圆柱 形 破 片 , C=0. 8 0 5 8+1. 3 2 2 6 a 。 菱形破片, C=1. 4 5-0. 0 3 8 9M a 应当指出, 风 洞 试 验 用的 是 表 面 光 滑 的 试 验 件 , 而实际 上 由于 装 药 的 爆 炸 作用 , 破片或多或少有些变形或变粗糙, 因此 阻 力 系数 应 比 上 述 计 算 结 果 略 高 。 特 别 是 菱 形 破 片 , ( 下转第 7 0页) 7 0 胡鹏等: 基 于地 磁熵 及 灰 关 联 分析 的 地 磁 匹 配 新 方法 表 3 试验 情况 试验次数 4 8 匹配次数 4 6 不匹配次数 2 匹 配 概率 9 5. 8% 总第 2 1 5期 可 进 一 步 改进 , 算法成 功 的 关 键 是 地 磁 熵 的 值 和 灰 关 联 度 阈 值 的对应关 系要 恰 当 , 否则不能找到最佳的匹配点还增 加 出现 误 匹 配 的 概率 。 该 文 中 所采 用的对 应 关 系 是 依 据 前 期的 大 量 试 验 , 属于 经 验 方 法, 有 一 定 的 适 用 性 和 局 限 性, 但 能 否 有 更 好 的 方式 来 确 定 这 种 对 应 关 系 , 并且能有更广 泛 的 适 用 性 还 需要 进行 下 一 步 的 完 善 研究 。 参 考 文 献 所出现 的 两 次 不 匹 配 都 是 出 现 在 编 号 为 6 的 区 域 内 , 即 地 磁熵 值 最 大 的 区 域 。 而 在 其 它 区 域 匹 配 效 果 等 比 较 好 。 为了 进 一 步 验 证 算 法 的 效 果 , 在6个区域内分别加上 不同 幅 值 的随机 噪 声 , 重复匹 配 过 程, 所得到的结果见表4 所示。 表 4 加入噪声 试验 情况 噪声幅值 试验次数 匹配次数 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 8 0 0 5 0 0 4 8 4 8 4 8 4 8 4 8 2 7 3 1 3 7 4 3 4 5 不 匹 配 次 数 匹 配 概率 2 1 1 7 1 1 5 3 5 6. 2% 6 4. 6% 7 7. 1% 8 9. 6% 9 3. 8% [ ]徐 文 耀 . 地 磁 学[ 北京 : 地 震 出 版社 , 1 M] . 2 0 0 3. [ ]苑娜 . 地形 辅助 导航 系 统 的 匹 配 算 法 研 究 [ 哈 尔 滨: 哈尔滨 2 D] . 工程 大 学 , 2 0 0 7. [ ]徐 洪 波 , ] 彭卫, 苏建忠. 基于 H 红 3 a u s d o r f f距 离 的 地 形 匹 配 [ J . ( ) : 外 与 激 光 工程 , 1 9 9 8, 3 1 5 5 9 6 2. - [ ]刘 繁 明 , ] 成怡. 重 力/惯 性 匹 配 导航 系 统 的 仿 真 研 究 [ 中国惯 4 J . ( ) : 性 技术学 报 , 2 0 0 5, 1 3 3 2 2 2 5. - [ ]王华 , 晏磊, 钱旭, 等. 基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹 5 ] ( ) : 配算 法 [ 计算 机技术 与 发展 , J . 2 0 0 7, 1 7 9 2 5 2 7. - [ ]刘 飞 , ] 周贤高, 杨晔, 等. 相关地磁匹配定位技术[ 中国惯性 6 J . ( ) : 技术学 报 , 2 0 0 7, 1 5 1 5 9 6 2. - [ ]杨 云 涛 , ] 石 志勇 , 关贞珍. 地 磁 场在 导航 定 位 系 统 中 的 应 用 [ 7 J . ( ) : 中 国 惯 性 技术学 报 , 2 0 0 7, 1 5 6 6 8 6 6 9 2. - [ ]石 志勇 , ] 许杨, 王毅, 等. 基于熵的地磁匹配定位算法[ 火力 8 J . ( ) : 与 指挥 控 制 , 2 0 1 0, 3 5 1 0 8 1 0. - [ ]罗 诗 途 , ] 任治新. 基于仿射模型变换的地磁匹配导航算法[ 9 J . ( ) : 中 国 惯 性 技术学 报 , 2 0 1 0, 1 8 4 4 6 2 4 6 5. - [ ]朱 海 , ] 王顺杰, 蔡鹏. 基 于I 中 1 0 C C P 的 水 下 直 线段 地 磁 匹 配 [ J . ( ) : 国 惯 性 技术学 报 , 2 0 0 9, 1 7 2 1 5 3 1 5 5. - [ ]焦 巍 , 刘光斌, 张金生, 等. 基于粒子群算法的地磁匹配航迹规 1 1 ] ( ) : 划[ 系 统 工程 理论与实 践 , J . 2 0 1 0, 3 0 1 1 2 1 0 6 2 1 1 1. - 可以发 现 该 文 所 提 出 的 算 法 , 对于 根据 对 结 果 的 分析 , 地 磁 特 征 较为 明 显 , 即地磁熵值较小的区域都能取得较好 的 匹 配 效果 , 能顺利的找到匹配点, 且该算法也具有一定的 抗 干 扰 能力 , 在 噪 声 不强 烈 的 情况下 也 能 顺 利 找 到 匹 配 点 。 6 结语 地 磁 导航 是 导航 技 术 发 展 的 一 个 新 方 向 , 如能解决关 键 问题 并和高 精 度 的 惯 性 导 航 设 备 组 合 使 用 , 则对潜器水 下 自主 定 位 意 义 重 大 。 该 文 所 提 出 的 算 法 中 引 入 了 地 磁 熵 的 概念 , 以 此 来 描 绘 地 磁 值 变化 程 度 , 并根 据 其 来 选 择 不 同 来 作 为 是 否 能 找 到 匹 配 点 的 依 据。此 算 的灰关联度阈值, 法在 仿真 试 验 中 的 效果 较为 理 想 。 虽 然算 法 的 仿真 结 果 较 好 , 但是也应该看到此算法还 檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷 ( 上接第 3 6页) 当导弹的爆炸高度 根据 表 1 和 表 2 的 计 算 结 果 可 知 , , 在 中低 空 时 ( 破片的最大纵向散落距离和最 H ?1 0 0 0 0 m) 大 侧 向 散 落 距离 较 近 。 基 于 安全 考 虑 , 纵向距离取2 5 0 0 m, 侧 向 距离 取 2 4 0 0 m。 而 当 导 弹 的 爆 炸 高 度 在 高 空 时 ( H> , 由于高 空空 气 密 度 比 中 低 空 小 得 多 , 空气阻力较 1 0 0 0 0 m) 小, 因而破片的最大纵 向 散 落 距 离 和 最 大 侧 向 散 落 距 离 较 远。同样基于 安 全 考 虑, 当导弹的爆炸高度介于1 0 0 0 0~ 纵 向 距离 取 1 侧 向 距离 取 9 2 0 0 0 0 m 时, 0 0 0 0 m, 0 0 0 m。 ] : [ 战 术导弹技术 , 张 若. 杀伤 J . 2 0 1 0( 6) 9 3 9 6. 2]王 诚 洪 , 析 [ - ] 战斗部破片定 向 飞 散 特 性 研 究 [ 国 防 科 技 大 学 学 报, J . 1 9 9 9 ( ) : 2 2 9 3 3. - [ ]张 志 鸿 , 周申生. 防空导弹引信与战斗部配合效率和战斗部设 3 计[ 北京 : 宇 航 出 版社 , M] . 1 9 9 4: 4 6 4 8. - [ ]张 凌 . 聚焦战斗 部 对 巡 航 导 弹 的 毁 伤 及 引 战 配 合 研 究 [ 南 4 D] . 京: 南京理工大学, 2 0 0 6: 2 5 2 6. - [ ]周 智 超 . ] 预 制 破 片 弹对反舰导弹 易 损 性 的 技 术 分 析 与 计 算 [ 5 J . ( ) : 弹 箭 与 制导学 报 , 2 0 0 6, 2 6 1 7 5 0. [ ]徐 豫 新 , 焦阳, 王志军. 聚焦战斗部对战斗机毁伤效能计算模型 6 [ ] ( ) : 弹 箭 与 制导学 报 , J . 2 0 0 7, 2 7 4 1 3 1. [ ]杨兴宝 , ] 张翼飞. 远程垂直发射舰空导弹射击禁区计算[ 战 7 J . ( ) : 术导弹技术 , 2 0 0 8 2 1 3 1 7. - [ ]王 少 龙 , 胡双启 , 汪 德 武, 等. 杀伤爆破战斗部破片散布范围的 8 ] ( ) : 解 析 解[ 弹 箭 与 制导学 报 , J . 2 0 0 6, 2 6 1 3 9 7 3 9 8. - [ ]任 丹萍 . 破片和冲击波复合作用 下 对 导 弹 的 毁 伤[ 南 京: 南 9 D] . 京理工大学, 2 0 0 6: 2 3. [ ]栾孝丰 , 温瑞 . 基 于 UML 和 A 1 0 D C法的舰载反舰导弹武器系 ] ( ) 统 效 能 评估 [ 计算 机 与数 字 工程 , J . 2 0 1 0 8 . 参 考 文 献 [ ]王 泽 , 童幼堂 , 李立纬. 防空 导弹 战 斗 部 破 片 飞 散 运 动的 仿线 [ ]孙 晓 峰 , ] 徐新林. 中 远 程舰 空 导弹 禁危 区 探 析 [ 海军航空工 1 1 J . ( ) : 程学院学 报 , 2 0 0 8, 2 3 5 5 5 9 5 6 3. - 5 结语 舰 空 导弹射击 禁 区 的 大 小 主 要 由 导 弹 射 击 角 度 误 差 、 导弹射击 距离误 差 及 导 弹 战 斗 部 破 片 散 落 区 域 决 定 , 对战 斗 部 破 片 散 落 区域 的 研究是 确 定 舰 空 导弹射 击 禁 区 的 重 要 组 成 部 分 。 该 文在 运 动 去 耦 的 假 设 条 件 下 , 建立了破片运 动规 律 及飞 散 范围 确 定 解 析 模 型 , 并针对具体事例进行了 计算 , 研究 结 果 为舰 空 导 弹 战 斗 部 破 片 飞 散 区 域 的 确 定 提 供 了 有 效 的 解 决 方法 , 进而为舰空导弹射击禁危区的划定 奠 定 了 理论 基础 。

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