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摘要:为通过弹目碰撞检测统计命中弹数并计算武器系统的命中概率,研究建立基于目标姿态的弹目碰撞检测模型,根据目标外形建立等效几何体,利用空间解析几何分析弹丸与目标的位置关系,给出弹丸与目标碰撞的判读条件和计算公式。该模型不用考虑复杂的坐标变换,不涉及力学和动力学内容,能够高效地进行弹目碰撞检测。仿真实例结果表明:目标姿态能对碰撞检测产生明显影响,忽略目标姿态的检测模型会造成错判和漏检;同时也验证该模型的准确性和实时性。
关键词:仿真;碰撞检测;命中概率;解析几何;姿态
文献标志码:A 文章编号:1674-5124(2016)03-0081-04
0.引言
命中概率和毁歼概率是评定武器系统射击效率的重要指标,是武器系统效能分析的重要研究内容。在对炮弹、导弹和弹药抛射的杀伤元素等进行命中概率和毁歼概率计算时需要统计命中弹丸数,所以进行弹丸与目标的碰撞检测是确定射击效率的必要步骤。
文献利用运动原理将弹丸和目标在地面坐标系中的运动转换化为弹丸在目标坐标系中的相对运动,通过计算弹丸运动轨迹与目标等效体表面的交点获得命中信息。文献将目标各顶点从目标坐标系转化到地面坐标系,把碰撞检测的问题模拟成一线性规划方程。文献建立射弹实体原点和顶点在目标实体坐标系中的相对运动方程,以及目标几何等效体壳体方程,并用逐步搜索法检测射弹实体头部顶点与目标的碰撞。文献在碰撞检测时将杀伤破片和目标从世界坐标系变换到以飞散锥顶点为原点的新坐标系,通过设置分级包围盒进行逐级相交检测。以上方法都较好地实现了对导弹目标的碰撞检测,但坐标变换和相对方程的建立使得计算量明显增加,对较大规模的武器系统效能评估的仿真实时性产生局限和影响。
关键词:仿真;碰撞检测;命中概率;解析几何;姿态
文献标志码:A 文章编号:1674-5124(2016)03-0081-04
0.引言
命中概率和毁歼概率是评定武器系统射击效率的重要指标,是武器系统效能分析的重要研究内容。在对炮弹、导弹和弹药抛射的杀伤元素等进行命中概率和毁歼概率计算时需要统计命中弹丸数,所以进行弹丸与目标的碰撞检测是确定射击效率的必要步骤。
文献利用运动原理将弹丸和目标在地面坐标系中的运动转换化为弹丸在目标坐标系中的相对运动,通过计算弹丸运动轨迹与目标等效体表面的交点获得命中信息。文献将目标各顶点从目标坐标系转化到地面坐标系,把碰撞检测的问题模拟成一线性规划方程。文献建立射弹实体原点和顶点在目标实体坐标系中的相对运动方程,以及目标几何等效体壳体方程,并用逐步搜索法检测射弹实体头部顶点与目标的碰撞。文献在碰撞检测时将杀伤破片和目标从世界坐标系变换到以飞散锥顶点为原点的新坐标系,通过设置分级包围盒进行逐级相交检测。以上方法都较好地实现了对导弹目标的碰撞检测,但坐标变换和相对方程的建立使得计算量明显增加,对较大规模的武器系统效能评估的仿真实时性产生局限和影响。