【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行器领域的掠海飞行技术，具体涉及一种环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法及系统。
技术介绍
1、超低空飞行器掠海飞行击水概率计算是指在复杂多变的海洋环境下，对超低空飞行器在采用掠海飞行战术时，由于受到海面水文气象条件的影响，导致飞行高度过低而与海面发生碰撞的概率进行的计算分析。现有的击水概率计算方法主要存在以下缺点：1．计算精度低：现有的击水概率计算方法主要是利用经验值或大范围的海浪预报值进行统计计算击水概率，无法按照飞行路径上的海洋环境进行精确计算。2．缺乏针对性：现有的击水概率计算方法主要考虑海浪信息和飞行器飞行参数，对弹体自身性能参数考虑较少，无法针对不同弹体气动性能和控制系统进行针对性的击水概率计算。3．变量考虑不全面：现有的击水概率计算方法通常假设超低空飞行器的按照预设的飞行参数进行稳定飞行，而事实上具有不确定性的海洋环境下会导致超低空飞行器的实际飞行参数偏离预设值，会对击水概率产生较大影响。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法及系统，本专利技术旨在实现精细化、泛化、考虑多要素的超低空飞行器掠海飞行击水概率计算，提高击水概率计算的准确性。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，包括下述步骤：
4、s1，确定飞行器掠海飞行的飞行参数以及预定目标y；
5、s2
6、s3，根据当前位置的海洋环境要素数据以及飞行器掠海飞行的飞行参数查询飞行器掠海飞行气动数据库获取飞行器当前飞行参数下的升力系数；根据当前位置的海洋环境要素数据以及飞行器当前飞行参数下的升力系数计算飞行器当前时刻的实际飞行高度；
7、s4，根据飞行器当前时刻的实际飞行高度计算飞行器当前位置的掠海飞行击水概率；
8、s5，判断飞行器是否到达预定目标y，若飞行器到达预定目标y则跳转执行步骤s6，否则跳转执行步骤s2；
9、s6，综合各个位置的掠海飞行击水概率计算整个掠海飞行过程中的掠海飞行击水概率。
10、可选地，步骤s2之前还包括构建海洋环境再分析数据库：
11、s2.1，确定飞行器的飞行经纬度范围和时间范围；
12、s2.2，从指定的海洋环境数据源获取飞行器的飞行经纬度范围和时间范围内的海洋环境要素数据；
13、s2.3，将飞行器的飞行经纬度范围和时间范围内的海洋环境要素数据按照空间和时间的指定的分辨率进行分类整理，并构建得到海洋环境再分析数据库。
14、可选地，步骤s3中计算飞行器当前时刻的实际飞行高度的函数表达式为：
15、，
16、上式中，为飞行器当前时刻的实际飞行高度，为飞行参数中的期望巡航高度，为飞行器当前飞行参数下的升力系数，为空气密度，为当前位置的海洋环境要素数据中的风速，为飞行参数中的期望巡航速度，为飞行器的投影面积，为飞行器重力。
17、可选地，步骤s3之前还包括构建飞行器掠海飞行气动数据库：通过计算流体动力学模拟仿真的方法对飞行器在不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数进行数值模拟，并将数值模拟得到的不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数构建得到飞行器掠海飞行气动数据库。
18、可选地，所述通过计算流体动力学模拟仿真的方法对飞行器在不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数进行数值模拟包括：1）建立飞行器的三维几何模型并导出三维网格文件；2）将三维网格文件导入计算流体动力学模拟仿真软件；3）在计算流体动力学模拟仿真软件中设置飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据，包括飞行器的期望巡航高度、期望巡航速度、马赫数和攻角，以及风速、有效波高和波向；4）运行计算流体动力学模拟仿真软件进行数值模拟计算出不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的计算结果直至计算结果收敛，所述计算结果包括飞行器的压力、升力系数、侧力系数、阻力系数、俯仰力矩、滚转力矩和偏航力矩；5）根据给定的飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据，以及计算结果中的升力系数构建得到飞行器掠海飞行气动数据库。
19、可选地，步骤s4中计算飞行器当前位置的掠海飞行击水概率的函数表达式为：
20、，
21、上式中，为飞行器当前位置的掠海飞行击水概率，为当前位置的海洋环境要素数据中的有效波高，为飞行参数中的期望巡航高度，为飞行器当前时刻的实际飞行高度，为飞行器的飞行方向与当前位置的海洋环境要素数据中的波向之间的夹角。
22、可选地，步骤s6中计算整个掠海飞行过程中的掠海飞行击水概率的函数表达式为：
23、，
24、上式中，为整个掠海飞行过程中的掠海飞行击水概率，为计算掠海飞行击水概率的位置数量，为第i个位置的掠海飞行击水概率。
25、此外，本专利技术还提供一种环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算系统，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行所述环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法。
26、此外，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，该计算机程序或指令被编程或配置以通过处理器执行所述环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法。
27、此外，本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被编程或配置以通过处理器执行所述环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法。
28、和现有技术相比，本专利技术主要具有下述优点：
29、1)高精度计算：通过引入海洋环境再分析数据，能够更精确地模拟导弹在飞行过程中遭遇的实际环境。这种精细化求解方法使得击水概率的计算更加准确，为导弹设计和使用提供了更为可靠的数据支持；
30、2)适应性广泛：将飞行器的气动性能纳入计算范围，使得不同型号的导弹都能进行针对性的击水概率评估。这大大提高了该专利技术在不同型号导弹上的适用性，满足了多样化的需求；
31、3)灵活性强：采用分段式的计算思想，可以根据导弹的实际飞行路径进行灵活的划分和计算。这种方法不仅提高了计算的灵活性，还使得每段飞行路径中的击水概率都能得到独立而准确的评估；
32、4)决策支持有效：通过综合评估整个飞行过程的击水概率，为导弹的发射、路径规划及应急处理提供了有力的决策支持。这有助于减少导弹在飞行过程中因击水导致的故障或失效风险，提高了导弹的安全性和可靠性；
33、5)可扩展性好：随着海洋环境数据和导弹气动性能数据的不断更新和完善，该专利技术可以很方便地进行扩展和升级，以适应新的需求和挑战。
34、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，步骤S2之前还包括构建海洋环境再分析数据库：
3.根据权利要求1所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，步骤S3中计算飞行器当前时刻的实际飞行高度的函数表达式为：
4.根据权利要求1所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，步骤S3之前还包括构建飞行器掠海飞行气动数据库：通过计算流体动力学模拟仿真的方法对飞行器在不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数进行数值模拟，并将数值模拟得到的不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数构建得到飞行器掠海飞行气动数据库。
5.根据权利要求4所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，所述通过计算流体动力学模拟仿真的方法对飞行器在不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数进行数值模拟包括：1）建立飞行器的三维几何模型并导出三维网格文件；
6.根据权利要求1所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，步骤S4中计算飞行器当前位置的掠海飞行击水概率的函数表达式为：
7.根据权利要求1所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，步骤S6中计算整个掠海飞行过程中的掠海飞行击水概率的函数表达式为：
8.一种环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算系统，包括相互连接的微处理器和存储器，其特征在于，所述微处理器被编程或配置以执行权利要求1～7中任意一项所述环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法。
9.一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，其特征在于，该计算机程序或指令被编程或配置以通过处理器执行权利要求1～7中任意一项所述环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，该计算机程序或指令被编程或配置以通过处理器执行权利要求1～7中任意一项所述环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，步骤s2之前还包括构建海洋环境再分析数据库：
3.根据权利要求1所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，步骤s3中计算飞行器当前时刻的实际飞行高度的函数表达式为：
4.根据权利要求1所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，步骤s3之前还包括构建飞行器掠海飞行气动数据库：通过计算流体动力学模拟仿真的方法对飞行器在不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数进行数值模拟，并将数值模拟得到的不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数构建得到飞行器掠海飞行气动数据库。
5.根据权利要求4所述的环境影响飞行器掠海飞行击水概率的计算方法，其特征在于，所述通过计算流体动力学模拟仿真的方法对飞行器在不同飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据下的升力系数进行数值模拟包括：1）建立飞行器的三维几何模型并导出三维网格文件；2）将三维网格文件导入计算流体动力学模拟仿真软件；3）在计算流体动力学模拟仿真软件中设置飞行器掠海飞行的飞行参数以及海洋环境要素数据，包括飞行器的期望巡航高度、期望巡航速度、马赫数和攻角，以及风速、有效波高和波向；4）运行计算流体动力学模拟仿...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永垂，张丹，李孝伟，张翔宇，洪梅，汪洋，韩开锋，胡王江，王宁，闫恒乾，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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