专利摘要
专利摘要
本发明公开一种导弹引信探测仿真方法，包括如下步骤：(10)初始参数获取：获取探测目标模型参数和导弹引信探测场初始参数；(20)引信探测场模型构建：根据导弹引信探测场初始参数，确定引信探测场模型；(30)引信探测轨迹确定：根据导弹引信探测场初始参数中的引信参数和探测目标参数，计算得到引信探测轨迹；(40)目标有效探测判定：根据引信探测轨迹和目标模型参数，计算并判断引信探测线是否与探测目标面元所在平面相交，当遍历所有目标面元后，如果存在交点，且交点落在目标面元内，则认为引信探测有效探测到目标。本发明的导弹引信探测仿真方法，提出了新的引信探测场模型，并且实验中计算量可控、计算误差小。
权利要求
1.一种导弹引信探测仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：
(10)初始参数获取：获取探测目标模型参数和导弹引信探测场初始参数；
(20)引信探测场模型构建：根据导弹引信探测场初始参数，确定引信探测场模型；
(30)引信探测轨迹确定：根据导弹引信探测场初始参数中的引信参数和探测目标参数，计算得到引信探测轨迹；
(40)目标有效探测判定：根据引信探测轨迹和目标模型参数，计算并判断引信探测线是否与探测目标面元所在平面相交，当遍历所有目标面元后，如果存在交点，且交点落在目标面元内，则认为引信探测有效探测到目标；
所述(10)初始参数获取步骤中，所述探测目标模型参数包括探测目标的三角面元数，每个面元的顶点坐标dot[0]、dot[1]、dot[2]，三角面元的法向normal，目标的偏航角T
所述导弹引信探测场初始参数包括引信探测线间隔Agl、单位度，引信中心偏移量Fuse_Cntr、单位m，引信波束范围L、单位m，引信波束厚度α、单位度，引信波束倾角β、单位度，导弹的偏航角M
根据引信探测场初始参数，确定引信探测场的波束倾角和波束厚度，以导弹引信为中心，绕导弹纵轴方向每隔一定角度画出与引信探测距离等长的线段，线段与导弹纵轴的夹角由波束倾角和波束前沿决定，从而组成引信探测场模型；
所述(30)引信探测轨迹确定步骤包括：
(31)引信探测场线条端点初始位置计算：引信探测场每根探测线的端点位置参数由下式得到：
引信波束前沿倾角
导弹姿态角
起点line[0]，
line[0]＝Missile_Position+Fuse_Cntr (5)
Coord1.y＝y(10)
Coord2.x＝Coord1.x(12)
CoordOut.z＝Coord2.z；(17)
终点line[1]，
line[1]＝Missile_Position+Fuse_Cntr+CoordOut(18)
式中：Coord1、Coord2、CoordOut表示进行姿态角旋转时的中间变量、Missile_Position表示导弹位置、Fuse_Cntr表示引信中心偏移量、Agl表示引信探测线间隔、L表示引信波束范围、α表示引信波束厚度、β表示引信波束倾角和
(32)引信探测场线条端点实时位置计算：根据实时导弹位置Missile_Position的，重复(31)引信探测场线条端点初始位置计算步骤，计算得到引信探测场每根探测线端点实时位置；
所述(40)目标有效探测判定步骤包括：
(41)引信探测线与目标任意面元所在平面相交判断：按下式计算引信探测场线条两个端点距离面元所在平面的距离Dist1、Dist2，从而判断探测线与该平面是否相交：
OriginDist＝-(normal.x*line[0].x+normal.y*line[0].y+normal.z*line[0].z) (19)
Dist1＝normal.x*Line[0].x+normal.y*Line[0].y+normal.z*Line[0].z+OriginDist(20)
Dist2＝normal.x*Line[1].x+normal.y*Line[1].y+normal.z*Line[1].z+OriginDist(21)
其中：OriginDist表示计算点与面的初始距离，若Dist1*Dist2＜0则引信探测场线条与目标某个面元所在平面存在交点，CrossPoint即为所求的线面交点；
(42)交点落入面元判断：下式计算探测线的方向矢量LineDir以及线面交点CrossPoint并判断引信探测线与探测目标面元的交点是否落在目标面元内：
直线向量LineDir，
LineDir＝Line[1]-Line[0](22)
将直线向量LineDir归一化，
LineDir.x＝LineDir.x/L (23)
LineDir.y＝LineDir.y/L (24)
LineDir.z＝LineDir.z/L (25)
Dist＝-Dist/(normal*LineDir) (26)
线面交点CrossPoint，
CrossPoint＝Line[0]+LineDir*Dist (27)
PA＝dot[0]- CrossPoint(28)
PB＝dot[1]- CrossPoint(29)
PC＝dot[2]-CrossPoint (30)
t1＝PA×PB(31)
t2＝PB×PC(32)
t3＝PC×PA(33)
式中，Dist表示线面交点到Line[0]的距离，PA、PB、PC分别表示CrossPoint到三角面元三个顶点的矢量，如果t1、t2、t3同号，包括同正或同负，那么CrossPoint在三角形内部，否则在外部；
(43)确定引信是否探测到目标：
若遍历目标后，存在CrossPoint在某个三角形内部，则表示引信探测到目标。
说明书
技术领域
本发明属于引信探测技术领域，特别是一种导弹引信探测仿真方法。
背景技术
现今，由于各种情况限制，导弹荷载量有限，对于导弹的精确打击的要求越来越高，单颗导弹的毁伤效果是现在研究的重点。研究弹目交会是提高导弹毁伤效率的关键点。在弹目交会实验中引信探测到目标，向战斗部输出“目标存在”的信号的可靠性至关重要。
现阶段实物弹目交会实验一般使用实物进行弹目交会从而获取实验数据。而弹目交会的仿真实验采用直接计算弹目距离是否小于引信探测范围的方法获取数据。
现有技术存在的问题是：使用实物导弹引信探测实验成本高、周期长、难度大，而使用软件仿真的方法没有考虑到导弹和目标飞行时的某些姿态可能导致目标在导弹引信探测场的盲区，即实际该姿态下引信无法探测到目标，但目标位置和导弹位置已然小于引信探测范围，故得到错误结论。除了目标有可能在引信探测的盲区外，直接使用弹目距离判断的方法也存在误差，例如用这种方法探测到目标时，实际目标已经进入探测场一段距离(即由目标中心到距离引信探测场最近目标边缘的距离)，导致后面的起爆、毁伤结果与实际存在较大的误差，实验结果可参考性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导弹引信探测仿真方法,有效降低实物引信探测实验成本，缩短研发周期，降低实验难度，并且没有传统仿真方法引入的新误差。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种导弹引信探测仿真方法，包括如下步骤：
(10)初始参数获取：获取探测目标模型参数和导弹引信探测场初始参数；
(20)引信探测场模型构建：根据导弹引信探测场初始参数，确定引信探测场模型；
(30)引信探测轨迹确定：根据导弹引信探测场初始参数中的引信参数和探测目标参数，计算得到引信探测轨迹；
(40)目标有效探测判定：根据引信探测轨迹和目标模型参数，计算并判断引信探测线是否与探测目标面元所在平面相交，当遍历所有目标面元后，如果存在交点，且交点落在目标面元内，则认为引信探测有效探测到目标。
本发明与现在直接进行传统实验相比，其显著优点为：
1、提出了近似引信探测场的数学模型；
2、提出的引信探测场数学模型在仿真时具有计算量可控的特点；
3、提出的引信探测场数学模型在仿真时具有计算误差小的特点。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明引信探测仿真方法的主流程图。
图2为图1中引信探测轨迹确定步骤的流程图。
图3为图1中目标有效探测判定步骤的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明引信探测仿真方法，包括如下步骤：
(10)初始参数获取：获取探测目标模型参数和导弹引信探测场的初始参数；
(20)引信探测场模型构建：根据导弹引信探测场初始参数确定引信探测场模型；
(30)引信探测轨迹确定：根据导弹引信探测场初始参数中的引信参数和探测目标参数，计算得到引信探测轨迹；
(40)目标有效探测判定：根据引信探测的轨迹和目标模型参数，计算并判断引信探测线是否与目标的面元所在平面相交，当遍历所有目标面元后，如果存在交点，且交点在目标面元内，则认为引信探测有效探测到目标。
所述的初始参数获取方法，包含如下参数：
所述(10)初始参数获取步骤中，目标参数包括目标包含的三角面元数、每个面元的顶点坐标dot[0]、dot[1]、dot[2]、三角面元的法向normal、目标的偏航角TYaw，单位度、俯仰角Tpitch，单位度、滚转角TRow单位度；
引信探测场相关参数包含引信探测线间隔Agl，单位度、引信中心偏移量Fuse_Cntr，单位m、引信波束范围L，单位m、引信波束厚度α，单位度、引信波束倾角β，单位度、导弹的偏航角MYaw，单位度、俯仰角Mpitch，单位度、滚转角MRow，单位度和导弹位置Missile_Position，单位m；
所述的得到引信探测场近似模型包含如下步骤：
根据引信探测场初始参数，确定引信探测场的波束倾角和波束厚度，以导弹引信为中心，绕导弹纵轴方向每隔一定角度画出与引信探测距离等长的线段，线段与导弹纵轴的夹角由波束倾角和波束前沿决定，从而组成引信探测场模型；
如图2所示，所述的引信探测的轨迹计算方法，包括如下步骤：
(30)引信探测的轨迹计算：
(31)引信探测场线条端点初始位置计算：引信探测场每根探测线的端点位置参数由下式得到：
引信波束前沿倾角
导弹姿态角
起点line[0]，
line[0]＝Missile_Position+Fuse_Cntr (5)
Coord1.y＝y (10)
Coord2.x＝Coord1.x (12)
CoordOut.z＝Coord2.z； (17)
终点line[1]，
line[1]＝Missile_Position+Fuse_Cntr+CoordOut (18)
式中：Coord1、Coord2、CoordOut表示进行姿态角旋转时的中间变量、
Missile_Position表示导弹位置、Fuse_Cntr表示引信中心偏移量、Agl表示引信探测线间隔，、L表示引信波束范围、α表示引信波束厚度、β表示引信波束倾角和 表示引信波束前沿倾角；
(32)引信探测场线条端点实时位置计算：根据实时导弹位置Missile_Position的，重复(31)引信探测场线条端点初始位置计算步骤，计算得到引信探测场每根探测线端点实时位置。
如图3所示，计算并且判断引信探测是否探测到目标的方法，包括如下步骤：
(40)目标有效探测判定：
(41)引信探测线与目标任意面元所在平面相交判断：引信探测场线条两个端点距离面元所在平面的距离Dist1、Dist2以及探测线与该平面是否相交、探测线的方向矢量LineDir以及线面交点CrossPoint可以由下式得到：
OriginDist＝-(normal.x*line[0].x
+normal.y*line[0].y
+normal.z*line[0].z) (19)
Dist1＝normal.x*Line[0].x
+normal.y*Line[0].y
+normal.z*Line[0].z
+OriginDist (20)
Dist2＝normal.x*Line[1].x
+normal.y*Line[1].y
+normal.z*Line[1].z
+OriginDist (21)
其中：OriginDist表示计算点与面的初始距离，若Dist1*Dist2＜0则引信探测场线条与目标某个面元所在平面存在交点，CrossPoint即为所求的线面交点。
(42)交点落入面元判断：可以由下述判断方法实现：
直线向量LineDir，
LineDir＝Line「1]-Line[0] (22)
将直线向量LineDir归一化，
LineDir.x＝LineDir.x/L (23)
LineDir.y＝LineDir.y/L (24)
LineDir.z＝LineDir.z/L (25)
Dist＝-Dist/(normal*LineDir) (26)
线面交点CrossPoint，
CrossPoint＝Line「0]+LineDir*Dist (27)
PA＝dot[0]-CroosPoint (28)
PB＝dot[1]-CrossPoint (29)
PC＝dot[2]-CrossPoint (30)
t1＝PA×PB (31)
t2＝PB×PC (32)
t3＝PC×PA (33)
式中，Dist表示线面交点到Line[0]的距离，PA～PB、PC分别表示CrossPoint到三角面元三个顶点的矢量，如果t1、t2、t3同号(同正或同负)，那么CrossPoint在三角形内部，否则在外部。
(43)确定引信是否探测到目标：
若遍历目标后，存在CrossPoint在某个三角形内部，则表示引信探测到目标。
通过上述过程可以看出，本发明方法用线条构建引信探测场模型对外形特性目标进行探测；利用求线面交点的算法来求探测线与面元所在平面内的交点，如果将引信探测线间隔Agl扩大，仿真时的计算量会减少；而将引信探测线间隔Agl缩小，得到的计算结果将更精确；在判断交点是否在该面元内，最后遍历目标面元数据，以判断引信探测场是否探测到目标，在实际情况中，我们可以根据需求相应的修改引信探测线间隔Agl以获得与需求相应的仿真数据。
导弹引信探测仿真方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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