[发明专利]近炸引信预制破片弹对反舰导弹毁伤效应的计算方法

摘要

一种近炸引信预制破片弹对反舰导弹毁伤效应的计算方法，属引信技术领域。主要目的是用于研究近炸引信预制破片弹对反舰导弹的毁伤效能，给海军舰炮配备相应的弹药提供决策依据。该计算方法主要是通过建立反舰导弹模型，在电子计算机上进行数据处理，最后得到近炸引信预制破片弹对反舰导弹的毁伤效应。该方法计算速度快、结果准确、逼真，可用于指导舰船小口径自动火炮的弹药配备。

主权项

1、一种近炸引信预制破片弹对反舰导弹毁伤效应的计算方法，其特征是，该计算方法包括如下步骤：①确定导弹的易损性与部件毁伤判据：近炸引信预制破片弹反导主要是靠破片对导弹目标侵彻破坏，人们普遍关心的问题是毁伤一枚导弹平均必须命中的破片数是多少，这是一种最简易的判据，反舰导弹目标结构及抗力复杂，如果直接对导弹部件实物进行破片侵彻能力研究将是更为复杂且费用很高，为此，提出建立导弹多层等效靶概念，用铝合金多层等效靶作为“桥梁”，沟通破片对导弹目标侵彻能力的内在关系，导弹部件抗侵彻能力均与导弹多层靶的抗破片侵彻能力建立了等效关系，从而将极为复杂的破片对导弹部件侵彻能力研究转化为——可以定量描述的破片对导弹多层靶的侵彻能力研究；②建立x坐标系和y坐标系：x坐标系：以目标中心为原点，x1轴为过斜距离的垂直面与过目标垂直于炮目距离的平面Q的交线，正向朝上，x2轴与x1轴同在平面Q内，正向与航路正向同侧，x3轴为斜距离的延长线：y坐标系：原点为目标中心，y1轴和同向，y2轴为过原点垂直于的平面和水平面的交线，并和目标的运动方向在x1x3平面的同侧，y3轴由y1、y2轴通过右手法则确定；③将目标分成n1个易损舱段，每个舱段的坐标毁伤概率为Gi(y1，y2，y3)，则整个目标的坐标毁伤概率等于至少杀伤一个舱段的概率，即$G(y_1,y_2,y_3)=1-\underset{i=1}{\overset{n_1}{\Pi }}(1-G_i(y_1,y_2,y_3))---\left(1\right)$ 弹丸爆炸后破裂成许多无规则的破片，将各种重量的破片按重量分级G1，G2，G3，…，Gk，各种重量的破片数分别为N1，N2，…，Nk，设重量为Gj的破片对目标第i个舱段的坐标毁伤概率为Gi(j)(y1，y2，y3)，则有$G_i(y_1,y_2,y_3)=1-\underset{j=1}{\overset{k}{\Pi }}(1-G_i^{\left(j\right)}(y_1,y_2,y_3))---\left(2\right)$ 设P(1)，P(2)，…，P(Nj)分别为有一个破片，有两个破片，……，有Nj个破片命中第i个舱段的概率(此处的破片指重量为Gj的破片)，G(1)，G(2)，…，G(Nj)分别为舱段(第i个)命中一个破片，两个破片，…，Nj个破片时相应的毁伤舱段的条件概率，可按全概率公式算出重量为Gj的破片毁伤第i个舱段的坐标毁伤概率：$G_i^{\left(j\right)}(y_1,y_2,y_3)=P\left(1\right)G\left(1\right)+P\left(2\right)G\left(2\right)+···+P\left(N_j\right)G\left(N_j\right)$ $=\underset{m=0}{\overset{\infty }{\Sigma }}P\left(m\right)G\left(m\right)---\left(3\right)$ (P(i)＝G(i)＝0，i＝Nj+1，…)命中舱段的破片数服从泊松分布，即$P\left(m\right)=\frac{{\left({\bar{m}}_i^{\left(j\right)}\right)}^m}{m!}{e}^{-{\bar{m}}_i^{\left(j\right)}}---\left(4\right)$ 其中：mi(j)——第i个舱段命中重量为Gj的破片数的数学期望；因为没有考虑杀伤积累，且各个破片击毁舱段是相互独立的事件，在舱段上命中m块破片的条件下，杀伤舱段的概率G(m)符合指数杀伤规律$G\left(m\right)=1-{(1-P_{1i}^{\left(j\right)})}^m----\left(5\right)$ 其中：P1i(j)——命中舱段的重量为Gj的单枚破片杀伤舱段的概率将(4)、(5)代入(3)得：$G_i^{\left(j\right)}(y_1,y_2,y_3)=1-e^{-{\bar{m}}_i^{\left(j\right)}}{P}_{1i}^{\left(j\right)}---\left(6\right)$ 再由(2)得$G_i(y_1,y_2,y_3)=1-e^{-\underset{j=1}{\overset{k}{\Sigma }}{\bar{m}}_i^{\left(j\right)}{P}_{1i}^{\left(j\right)}}---\left(7\right)$ 由(1)得坐标毁伤概率G(y1，y2，y3)的一般表达式$G(y_1,y_2,y_3)=1-e^{-\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{k}{\Sigma }}{\bar{m}}_i^{\left(j\right)}{P}_{1i}^{\left(j\right)}}---\left(8\right)$ ④利用上述模型，计算某小口径舰炮的近炸引信预制破片弹对某反舰导弹的毁伤概率。