一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法技术

本发明专利技术公开了一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，其中，该方法包括：测量岛岸周边环境数据；设置气囊式结构；确定气囊式结构的测试结果；气囊式结构建模仿真；仿真气囊式结构在仿真岛岸环境下的测量结果；岛岸靶区仿真模型验证。本发明专利技术可以测量真实气囊式结构并取得测量反馈结果，且现实情境中得到的测量数据作为原始数据，按照仿真系统中的数学仿真模型处理并得到计算结果，将实际测量数据和仿真计算数据比较，以确定误差大小并处理误差源，从而保证数据处理的科学性，并且建立的气囊式结构模型和气囊式结构本身都可重复利用，在提高了仿真精度的同时，大幅降低了岛岸靶区仿真系统的建设和运营成本。靶区仿真系统的建设和运营成本。靶区仿真系统的建设和运营成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法


[0001]本专利技术涉及计算机建模仿真应用
，具体的，涉及一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法。

技术介绍

[0002]在针对岛岸靶区的建模仿真中，往往涉及两套模型，一个是岛岸靶区的物理仿真模型，另一个是岛岸靶区的数学仿真模型，物理仿真模型要考虑建模难度和操作复杂度，对于数学仿真模型，则要保证基于数学仿真模型模拟信息的精度。
[0003]目前，在岛岸靶区的仿真中，往往要根据模型需要每次建立一套新的物理仿真模型，使得整项岛岸靶区仿真工作绝大部分时间消耗在了物理仿真过程，真正用于岛岸靶区仿真结果分析工作的资源和时间被大量压缩，使得仿真效果不够理想。另一方面，岛岸靶区仿真工作中，默认建立的数学仿真模型精准度极高，产生的仿真误差可以不考虑，然而实践过程发现，仿真结果和实测结果之间具有较大偏差，使得仿真结果不可靠。
[0004]可以确定，针对岛岸靶区仿真工作，急需解决的问题是岛岸靶区的物理仿真模型无法快速组建，精度容易不足以支持高精度仿真现实情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，以简化岛岸靶区物理模型的组建流程，并彻底提升数学仿真模型的精度。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，包括以下步骤:
[0007]构建气囊式结构目标，获取岛岸环境数据，通过对气囊式结构目标进行测试，得到实际测试结果；
[0008]构建气囊式结构目标仿真模型，根据岛岸环境数据，通过气囊式结构目标仿真模型在仿真岛岸环境下进行仿真测试，得到仿真测试结果；
[0009]将实际测试结果与仿真测试结果进行对比，当差异小于设定范围时，由气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证。
[0010]所述构建气囊式结构目标，通过对气囊式结构目标进行测试，得到实际测试结果，包括以下步骤：
[0011]在现实岛岸环境中设置气囊式结构目标；所述气囊式结构目标由气囊式结构支架模块进行拼装处理后、覆盖伪装材料构成；根据气囊式结构目标所需要的测试，设置测试设备，并作用于气囊式结构目标，得到实际测试结果。
[0012]所述构建气囊式结构目标仿真模型，根据岛岸环境数据，通过气囊式结构仿真目标仿真模型在仿真岛岸环境下进行仿真测试，得到仿真测试结果，包括以下步骤：
[0013]根据气囊式结构目标的气囊式结构支架模块的组合，构建气囊式结构支架模型，并设置支架模型参数；
[0014]建立气囊式结构膜模型，在气囊式结构支架模型和气囊式结构膜模型之间进行约束设置，生成支架模型模块；其中，气囊式结构膜模型配置有材料参数；气囊式结构膜模型编号、对应材料以及材料参数一一对应并存储于数据库；
[0015]将若干支架模型模块进行约束设置，形成用于仿真的气囊式结构目标仿真模型；
[0016]以岛岸在水平面上的几何中心为中心，在岛岸三维模型周围设置多个同心圆，每两个相邻的同心圆之间构成的区域为同一岛岸环境；为不同的岛岸环境配置对应区域实际获取的岛岸环境数据；岛岸三维模型以及配置的岛岸环境数据构成仿真岛岸环境；
[0017]在仿真岛岸环境中设置仿真测试设备，通过仿真测试设备的运行作用于气囊式结构目标仿真模型，得到仿真测试结果。
[0018]所述根据气囊式结构目标的气囊式结构支架模块，构建气囊式结构支架模型，具体为：
[0019]按照气囊式结构目标的气囊式结构支架模块外形参数，输入外形空间坐标，通过同一高程面上的空间坐标点按序连接，生成高程面；所述高程面即为气囊式结构支架模块的一部分；遍历所有高程面，生成的三维模型即为气囊式结构支架模块。
[0020]所述将实际测试结果与仿真测试结果进行对比，当差异小于设定范围时，由气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证，对于雷达反射特性测试，包括以下步骤：
[0021]实际测试中，根据雷达特性以及岛岸环境数据，计算实际环境中的雷达反射特性；
[0022]仿真测试中，根据雷达特性以及岛岸环境数据，将仿真岛岸环境中不同岛岸环境下的雷达目标反射特性仿真数值T进行求均值，得到仿真岛岸环境中的雷达反射特性；
[0023]将实际环境中的雷达反射特性与仿真岛岸环境中的雷达反射特性进行对比；当差异小于设定范围时，气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证；否则，调整气囊式结构目标仿真模型。
[0024]所述将实际测试结果与仿真测试结果进行对比，当差异小于设定范围时，由气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证，对于海洋大气环境参数对弹药弹道的影响测试，包括以下步骤：
[0025]实际测试中，通过采集弹药飞行状态得到实际弹药弹道；
[0026]仿真测试中，根据雷达特性以及岛岸环境数据，得到海洋大气环境影响下的弹药弹道；
[0027]将实际弹药弹道与仿真岛岸环境中的海洋大气环境影响下的弹药弹道进行对比；当差异小于设定范围时，气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证；否则，调整海洋大气环境影响下的弹药弹道的数学仿真模型。
[0028]所述将实际测试结果与仿真测试结果进行对比，当差异小于设定范围时，由气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证，对于冲力测试，具体步骤如下：
[0029]实际测试中，通过获取弹药击中后的气囊式结构目标，确定气囊式结构目标破损情况；
[0030]仿真测试中，根据雷达特性以及岛岸环境数据，得到气囊式结构目标仿真模型所受冲力，并根据冲力得到气囊式结构目标仿真模型的破损情况；
[0031]将实际测试中的目标破损情况与仿真岛岸环境中的目标破损情况进行对比；当差异小于设定范围时，气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证；否则，调整气囊式结构目标仿真模型。
[0032]本专利技术的有益效果包括：
[0033](1)简化气囊式结构物理仿真模型建设操作，对于整个气囊式结构物理仿真模型建设分解为4个步骤：气囊式结构物理仿真模型模块支架模型和膜模型建设——气囊式结构物理仿真模型支架模型选择——气囊式结构物理仿真模型膜模型选择和固定——气囊式结构物理仿真模型模块拼接和约束设置，第一个步骤可以根据要求定制，或预先建立多种通用型模型，无论是支架模型还是膜模型都属于小型模型，建模速度更快且难度较小，同时建立模型之后直接存储，在气囊式结构物理仿真模型建设中，之需要从数据库中调用已经存储的模型模块即可。
[0034](2)可对数据仿真模型进行调整。当然，仿真过程并不追求该数学仿真模型得到的分析结果和实际测量表现完全相同，可能使用的数学仿真模型为多种现有技术成果的融合，本专利技术针对现实场景中的测量结果，按照数学模型进行数值计算，之后将得到的计算结果和完全基于仿真数学模型得到的计算结果对比，以分析误差大小和来源，之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，其特征在于，包括以下步骤:构建气囊式结构目标，获取岛岸环境数据，通过对气囊式结构目标进行测试，得到实际测试结果；构建气囊式结构目标仿真模型，根据岛岸环境数据，通过气囊式结构目标仿真模型在仿真岛岸环境下进行仿真测试，得到仿真测试结果；将实际测试结果与仿真测试结果进行对比，当差异小于设定范围时，由气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证。2.根据权利要求1所述的一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，其特征在于，所述构建气囊式结构目标，通过对气囊式结构目标进行测试，得到实际测试结果，包括以下步骤：在现实岛岸环境中设置气囊式结构目标；所述气囊式结构目标由气囊式结构支架模块进行拼装处理后、覆盖伪装材料构成；根据气囊式结构目标所需要的测试，设置测试设备，并作用于气囊式结构目标，得到实际测试结果。3.根据权利要求1所述的一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，其特征在于，所述构建气囊式结构目标仿真模型，根据岛岸环境数据，通过气囊式结构仿真目标仿真模型在仿真岛岸环境下进行仿真测试，得到仿真测试结果，包括以下步骤：根据气囊式结构目标的气囊式结构支架模块的组合，构建气囊式结构支架模型，并设置支架模型参数；建立气囊式结构膜模型，在气囊式结构支架模型和气囊式结构膜模型之间进行约束设置，生成支架模型模块；其中，气囊式结构膜模型配置有材料参数；气囊式结构膜模型编号、对应材料以及材料参数一一对应并存储于数据库；将若干支架模型模块进行约束设置，形成用于仿真的气囊式结构目标仿真模型；以岛岸在水平面上的几何中心为中心，在岛岸三维模型周围设置多个同心圆，每两个相邻的同心圆之间构成的区域为同一岛岸环境；为不同的岛岸环境配置对应区域实际获取的岛岸环境数据；岛岸三维模型以及配置的岛岸环境数据构成仿真岛岸环境；在仿真岛岸环境中设置仿真测试设备，通过仿真测试设备的运行作用于气囊式结构目标仿真模型，得到仿真测试结果。4.根据权利要求3所述的一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，其特征在于，所述根据气囊式结构目标的气囊式结构支架模块，构建气囊式结构支架模型，具体为：按照气囊式结构目标的气囊式结构支架模块外形参数，输入外形空间坐标，通过同一高程面上的空间坐标点按序连接，生成高程面；所述高程面即为气囊式结构支架模块的一部分；遍历所有高程面，生成的三维模型即为气囊式结构支架模块。5.根据权利要求1或3所述的一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，其特征在于，所述将实际测试结果与仿真测试结果进行对比，当差异小于设定范围时，由气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证，对于雷达反射特性测试，包括以下步骤：实际测试中，根据雷达特性以及岛岸环境数据，计算实际环境中的雷达反射特性；仿真测试中，根据雷达特性以及岛岸环境数据，将仿真岛岸环境中不同岛岸环境下的
雷达目标反射特性仿真数值T进行求均值，得到仿真岛岸环境中的雷达反射特性；将实际环境中的雷达反射特性与仿真岛岸环境中的雷达反射特性进行对比；当差异小于设定范围时，气囊式结构目标与仿真岛岸环境构成的岛岸靶区仿真模型通过验证；否则，调整气囊式结构目标仿真模型。6.根据权利要求5所述的一种基于气囊式结构的岛岸靶区仿真模型验证方法，其特征在于，所述雷达反射特性通过如下数学仿真模型实现：其中，T表示雷达目标反射特性仿真数值，L
i
代表仿真雷达在仿真雷达到气囊式结构仿真目标连线上，根据不同区域岛岸环境的分段长度即半径差，分段为L1，L2，
······
，L
n
；K表示比例因子，P
svf
表示雷达平均发射功率，G为天线增益...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，周玢，孙晓峰，牛龙飞，陈宇奇，潘巍，王云飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军九二四九三部队试验训练总体研究所，
类型：发明
国别省市：