基于射击过程仿真的炮兵营射击效力计算
雷亚丽，牛竹云，王俊丽，雷建栋，常超伟
【摘 要】针对目前武器系统毁伤效能多采用近似解析计算的问题，提出了基于射击过程仿真的方法，探讨了射击过程仿真法在毁伤效能计算中的应用，为指挥人员提供单个目标毁伤概率、集群目标毁伤百分数的数学期望等重要参考数据。实例表明，该方法计算量小，运算速度快，与理论结果相比较表明该方法结果准确，可作为作战指挥人员射击效力分析的依据。 【期刊名称】火力与指挥控制 【年(卷),期】2018(043)003 【总页数】4
【关键词】毁伤概率，射击过程仿真，射击效力
0 引言
射击效力是指对目标打击时所能达到的毁伤程度，反映了武器系统对目标的毁伤能力，是考察武器系统性能以及作战任务完成情况的重要指标之一。目前评估射击效力的方法可以分为3类：解析法、射击实验法、仿真模拟法。由于射击效力指标的复杂性，计算机技术发展以前，只能用解析法近似计算，常用的方法有均匀散布法、经验公式法、级数展开法、综合分布法等［1］这些方法是利用函数逼近表达式推导出毁伤概率的解析表达式，具有计算简单方便的特点，但是这种方法是建立在一些特殊的情况下，甚至对某些较为复杂的射击效力指标无法得到其解析表达式，必须借助于数值积分法。文献［2］提出了射击效力指标的数值积分法，该方法根据射击效力指标积分表达式的数学性质，作恰当的处理，降低了编程计算的复杂性。射击试验法是在选定的射击条件下，对目
标进行射击试验，根据射击结果来评估射击效力，该方法射击成本较大，一般较少采用。仿真模拟法是利用计算机进行随机模拟，以评估武器系统的射击效力。仿真法可以解决解析法及数值积分法无法解决的难题，并且可以直观地给出射击效果图，基于这样的需求，本文提出了基于射击过程仿真法的毁伤概率计算方法，该方法通过模拟射击误差，仿真弹着点位置，通过比较弹着点位置和瞄准点的相对位置，判断弹着点是否落入目标毁伤幅员内，根据毁伤律计算射击效力。
1 基本概念
1.1 毁伤幅员
目标毁伤幅员是指以目标中心为中心点的幅员区域，弹丸落在该幅员内，则目标必然被毁伤；落在该幅员区域以外，则目标一定不被毁伤［1］。弹药毁伤幅员是指以弹丸落点为中心点，毁伤半径覆盖的区域，在此区域内的目标肯定被毁伤，反之，目标肯定不被毁伤。目标的毁伤程度取决于弹丸落点与目标的相对位置，通常目标毁伤幅员与弹药毁伤幅员不加以区分，统称为毁伤幅员。在求解目标毁伤概率时用目标毁伤幅员，在求取毁伤面积时常用弹药毁伤幅员。 1.2 指数毁伤律
假设命中弹对目标没有“毁伤累积”作用，即每次命中后毁伤目标的事件是相互独立的，即每发命中弹的毁伤概率相等，基于这些假定，毁伤目标的概率为： 式中：a是目标的易损相对面积；ω是毁伤目标所需的命中弹数的数学期望
2 射击过程仿真法计算毁伤概率的原理与步骤
射击过程仿真法是根据射击误差组成、瞄准点位置模拟弹着点位置，通过比较弹着点和瞄准点的相对位置，判断弹着点是否落入目标毁伤幅员内，统计落入
目标毁伤幅员内的弹着点数目，根据毁伤律计算射击效力，通过与其他方法比较，仿真结果可靠，且计算速度快，适用于各种情况下毁伤概率的计算，下面介绍射击过程仿真法的具体步骤。 2.1 射击过程仿真法基本思路
炮兵营射击误差是4组相互独立的服从正态分布的误差，由Box-Muller的二元正态分布随机数生成方法，得到N（0，1）正态分布随机数如下：
其中，ω1、ω2为一组相互独立的标准正态分布随机数；是服从（0，1）均匀分布的随机数。
按照上述方法产生两个 N（0，1）变量 ω1、ω2，然后按照下式产生散布中心位置为（xc，zc），距离和方向误差分别为Ed、Ef的正态分布随机变量： 2.2 射击过程仿真法步骤
步骤1根据瞄准点位置和营的共同误差Edy、Efy，按式（3）得到抽样值，作为营散布中心位置（xy，zy）；
步骤2根据营散布中心位置（xy，zy）和连共同误差Edl、Efl，按式（3）得到连中央表尺的散布中心位置（xlo，zlo）；
步骤3根据距离差hx，计算不同表尺上连散布中心位置（xl，zl）；
步骤4根据在某一表尺上连散布中心位置（xl，zl）和单炮单独误差Edp、Efp，按式（3）得到基准炮散布中心（xpo，zpo）；
步骤5根据射向间隔I0，计算各炮散布中心位置（xc，zc）；
步骤6根据各炮散布中心位置和散布误差Bd、Bf，按照式（3）得到弹着点位置。
以上是炮兵营分火射击时仿真步骤，集火射向一距离射击略去步骤3和步骤5
基于射击过程仿真的炮兵营射击效力计算
