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基于功能特性分析的目标毁伤评估算法研究与实现

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基于功能特性分析的目标毁伤评估算法研究与实现

作者：刘家琦北京工业大学

学位级别：硕士

目标毁伤评估技术作为现代信息化战争中实现精确打击的一项重要技术，近年来受到了学者的广泛重视，成为了一项新兴的研究热点。现阶段的目标毁伤评估技术主要集中在物理意义的变化特征的提取和分析上，这类物理性毁伤评估方法没有考虑... 详细信息

目标毁伤评估技术作为现代信息化战争中实现精确打击的一项重要技术，近年来受到了学者的广泛重视，成为了一项新兴的研究热点。现阶段的目标毁伤评估技术主要集中在物理意义的变化特征的提取和分析上，这类物理性毁伤评估方法没有考虑到不同种类目标的不同功能特性。功能性毁伤评估可以对特定目标的功能特性进行分析，提取何种指标能够全面地表征目标功能特性的毁伤情况、如何对功能性毁伤进行定量分析、如何对毁伤等级进行综合评判是研究的重点和难点。无论在民用上还是军事上，本文的研究都具有十分重要的实际意义。本文首先从物理性毁伤的角度出发，论述了基于几何特征与纹理特征相结合的物理性毁伤评估算法。通过变化检测算法得到毁伤前后图像中的变化区域，进而提取变化的几何特征，然后分别计算毁伤前后图像的纹理统计特征。将几何特征与纹理特征相结合，通过一定的经验公式和数学模型得到物理性毁伤评估结果。实验结果表明，物理性毁伤评估算法能够客观反映出目标在物理意义上的毁伤情况。针对桥梁、建筑物和机场跑道三类目标的实际功能特性，对功能性毁伤的指标参数和评估算法进行了深入研究。对于桥梁目标，提出了最窄通车路径的评估指标，通过圆形模板扫描二值图像的方式搜索最窄通车路径;对于建筑物目标，提出了一种基于建筑物变化顶角、表面和体积的毁伤评估算法，利用消失边缘提取毁伤顶角，利用变化边缘图像计算毁伤表面积，再将变化部分拟合为多面体求得毁伤体积;对于机场跑道目标，针对传统最小起降窗口搜索算法的三点不足，提出了改进的搜索算法。各类目标的毁伤评估实验表明，本文提出的功能性毁伤评估算法能够切实有效地反映目标的实际功能毁伤情况。随后，将功能性毁伤评估结果与物理性毁伤评估结果相结合，得到毁伤评估的综合等级，实验表明，综合评估结果能够较为全面地反映出目标的实际毁伤情况。基于以上提出的整套目标毁伤评估算法，研制了一套基于Visual C++6.0环境的综合毁伤评估软件，为目标毁伤评估算法的研究与测试提供了良好的平台。

关键词：变化检测目标毁伤评估桥梁建筑物机场跑道

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破片散布态势目标毁伤建模与评估研究

破片散布态势目标毁伤建模与评估研究

作者：吕珮毅西安工业大学

学位级别：硕士

防空反导环境下的目标毁伤效果是衡量引信和弹药性能的重要指标。弹目交汇姿态具有随机性,同时战斗部引爆后形成的破片散布不均匀,破片飞散的相关参数并非固定不变而是呈现出一定的分布规律,具有一定的随机性和不确定性,其态势难以精确... 详细信息

防空反导环境下的目标毁伤效果是衡量引信和弹药性能的重要指标。弹目交汇姿态具有随机性,同时战斗部引爆后形成的破片散布不均匀,破片飞散的相关参数并非固定不变而是呈现出一定的分布规律,具有一定的随机性和不确定性,其态势难以精确度量,导致防空反导下的目标毁伤效果难以评估。因此,本文针对防空反导下的破片战斗部对目标的毁伤计算与评估问题,建立了空间破片场的散布态势模型以及散布态势条件下的目标毁伤计算模型,探索破片散布态势与目标交汇的毁伤计算评估方法。论文主要研究基于破片散布态势的目标毁伤模型。首先基于破片散布特性机理,利用影响破片空间散布的相关参数,建立破片散布态势模型,分析不同破片参数对空间散布态势模型的影响。然后,根据目标的易损性分析通过计算破片侵彻目标厚度,对不同轨迹下破片能否命中目标各舱段进行判别。依据所建立的破片散布态势模型结合破片场与目标的交汇分析,研究不同破片散布态势的目标毁伤计算方法,使用蒙特卡洛方法对破片场与目标交汇情况进行仿真,获取不同破片散布条件下破片场对目标的毁伤概率变化趋势。仿真结果表明在一定交汇姿态下,破片散布态势变化会影响破片对目标的毁伤能力,在最优的破片散布态势条件下的破片场对目标的毁伤效能最佳。基于云推理理论给出了破片散布态势条件下的目标毁伤评估方法。根据云推理方法及破片散布态势对目标毁伤的影响规律,建立基于破片散布态势的目标毁伤评估指标体系及推理规则,对不同破片散布态势条件下的目标毁伤等级进行评估,通过仿真验证了所构建模型与方法在不同破片散布态势下的毁伤评估结果。最后,利用Creator软件建立不同破片散布态势的目标毁伤三维可视化模型,基于Vega Prime视景仿真软件进行开发,使用C++语言编写了动态处理程序,完成了不同破片散布态势条件下破片场对目标毁伤的可视化模拟仿真,验证了基于破片散布态势的目标毁伤计算与评估方法。

关键词：破片散布态势模型云推理目标毁伤评估毁伤建模

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多弹威力态势目标毁伤建模与仿真研究

多弹威力态势目标毁伤建模与仿真研究

作者：诸葛鼎西安工业大学

学位级别：硕士

空战条件下的目标毁伤效果是评价弹药作战能力的重要指标。在实际战场环境中,由于战斗部起爆后破片空间飞散具有随机性和不确定性,同时弹目交会条件也是的不确定,这使得完成高效准确的目标毁伤计算与评估工作非常困难。因此,本文针对空... 详细信息

空战条件下的目标毁伤效果是评价弹药作战能力的重要指标。在实际战场环境中,由于战斗部起爆后破片空间飞散具有随机性和不确定性,同时弹目交会条件也是的不确定,这使得完成高效准确的目标毁伤计算与评估工作非常困难。因此,本文针对空战环境中多弹威力态势下的目标毁伤计算与仿真问题展开研究,主要内容如下:(1)基于对破片的威力参数和空间飞散特性的分析,利用相关参数建立战斗部威力态势模型。在此基础上,综合考虑编队内各作战单位的探测能力、生存能力及通信能力等能力参数以及参数之间的权重关系,建立了多弹威力态势模型。基于Ansys/Ls-Dyna平台对圆柱形战斗部的完整动爆过程进行数值模拟仿真,验证了破片的动态参数和空间飞散特性;同时截取威力场沿轴向的截面并对威力势能进行仿真,并分析了各项能力参数变化对威力势能的影响规律。(2)选定目标并对其进行易损性分析,提出基于面积法对破片微元束能否命中目标的判断准则,并对多弹攻击单个目标的毁伤累积效应进行分析,提出了基于多弹威力态势的目标毁伤计算方法。对多弹攻击多个目标的作战任务分配问题进行分析,并通过模拟退火算法对作战任务分配求解得到最优解集。使用Ansys/Ls-Dyna平台对多弹连续多次打击飞机目标的毁伤过程进行数值模拟实验,得到目标整体毁伤概率随打击次数的变化规律。(3)基于动态贝叶斯网络模型提出了多弹威力态势下的目标毁伤效果评估方法,基于目标易损性、威力势能、毁伤面积等相关参数建立目标毁伤评估模型和评估指标体系。通过Netica平台对不确定威力态势条件下的毁伤评估结果进行仿真,验证了模型和方法的准确性和可靠性。(4)通过Blender软件对弹目进行三维建模并基于Unreal Engine引擎实现完整毁伤过程的可视化仿真,开发了较为完备的目标毁伤效能计算与评估的视景仿真程序。通过改变导弹、破片、目标以及弹目交会等参数改变威力态势,并调整多弹编队对单个目标以及多机编队的作战打击策略进而改变多弹威力态势,对不同条件下的毁伤效能进行计算和评估,得到了不同威力态势条件下的目标毁伤计算和等级评估结果,验证了目标毁伤效能随多弹威力态势的变化规律。

关键词：多弹威力态势目标毁伤建模贝叶斯网络目标毁伤评估视景仿真

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基于D-S证据融合的雷达毁伤评估研究

战术导弹技术 2017年第1期 103-108页

作者：曲婉嘉王鸿超徐忠林刘颖空军航空大学长春130022

为解决传统雷达毁伤评估方法过于单一、评估准确性低的问题,引入D-S证据理论,提出了一种基于D-S证据融合的雷达毁伤评估模型。该模型将图像情报、电子情报、飞行员报告、无人机视频影像等多源信息作为证据体,利用证据向量余弦距离判断... 详细信息

为解决传统雷达毁伤评估方法过于单一、评估准确性低的问题,引入D-S证据理论,提出了一种基于D-S证据融合的雷达毁伤评估模型。该模型将图像情报、电子情报、飞行员报告、无人机视频影像等多源信息作为证据体,利用证据向量余弦距离判断证据间的相似性,引入冲突比例因子决定冲突证据的修正方法,将修正后的证据代入D-S合成公式进行融合,从而降低了可信度低的证据给融合结果带来的不良影响。该模型充分利用了多源信息的优势,使融合后的雷达毁伤评估结果更加精确可靠。通过实验对比验证了该模型的有效性和准确性,为目标毁伤评估提供了一种新方法。

关键词： D-S证据理论目标毁伤评估信息融合雷达

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合成化装备体系火力协同关键技术

火力与指挥控制 2020年第6期45卷 1-7,17页

作者：徐克虎张明双陆军装甲兵学院北京100072

多军兵种合成是现代军事大国部队编成的基本形态,体系化对抗是现代战争的基本方式。火力协同技术对充分发挥装备体系作战效能、提升合成部队作战能力具有重大推动作用。在简单介绍装备体系火力协同技术实现流程的基础上,重点介绍装备体... 详细信息

多军兵种合成是现代军事大国部队编成的基本形态,体系化对抗是现代战争的基本方式。火力协同技术对充分发挥装备体系作战效能、提升合成部队作战能力具有重大推动作用。在简单介绍装备体系火力协同技术实现流程的基础上,重点介绍装备体系火力协同所涉几种关键技术的发展过程与应用领域,并对其发展进行了展望,期望能对有兴趣投身相关领域研究的学者给予借鉴与启迪。

关键词：目标威胁评估火力协同模型智能优化算法目标毁伤评估

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浅析基于图像信息的打击效果评估技术

科技与创新 2021年第22期 142-143,146页

作者：王仁骁罗建华周宇航夏翕巩陆军装甲兵学院北京100072

打击效果评估是武器装备试验训练过程中不可缺少的一环。从目标毁伤评估方法入手,引出基于图像信息的打击效果评估关键技术,探讨了基于图像的打击效果评估研究中有待解决的问题。

关键词：目标识别目标毁伤评估图像配准打击效果评估