本發(fā)明屬于子彈控制，具體涉及一種子母彈控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、子彈發(fā)射角度、發(fā)射方向和母彈開(kāi)艙時(shí)間都會(huì)對(duì)子母彈的打擊效果產(chǎn)生較大的影響，相關(guān)技術(shù)中通過(guò)預(yù)設(shè)次數(shù)的實(shí)彈實(shí)驗(yàn)獲取打擊效果和發(fā)射參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系形成對(duì)應(yīng)的射表，在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)情況和射表選擇對(duì)應(yīng)的目標(biāo)發(fā)射參數(shù)，并基于目標(biāo)參數(shù)對(duì)打擊目標(biāo)進(jìn)行打擊。

2、由于實(shí)彈實(shí)驗(yàn)的次數(shù)有限，并且戰(zhàn)場(chǎng)情況多變，基于射表選取目標(biāo)發(fā)射參數(shù)的方法的精度和靈活性受限，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的需求，因此亟需一種精度和靈活性更高的子母彈控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種子母彈控制方法及裝置，構(gòu)建子彈和母彈動(dòng)力學(xué)模型；通過(guò)子彈和母彈動(dòng)力學(xué)模型、子母彈位置關(guān)系構(gòu)建子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型；通過(guò)子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型基于最優(yōu)控制理論和蒙特卡洛打靶法，獲取開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)和開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)對(duì)應(yīng)的打擊效果信息；基于拉丁超立方設(shè)計(jì)對(duì)開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)和打擊效果信息進(jìn)行廣泛抽樣，以獲取抽樣參數(shù)；對(duì)抽樣參數(shù)利用最優(yōu)控制理論獲取在滿足母彈飛行包線和子彈機(jī)動(dòng)能力條件下的初始條件約束的最優(yōu)解；最終根據(jù)最優(yōu)解控制母彈飛行。本發(fā)明顯著提高了子母彈控制方法的精度和靈活性，減少了對(duì)實(shí)彈實(shí)驗(yàn)的依賴，提升了作戰(zhàn)效能，更好地滿足了現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的需求。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

3、步驟1：構(gòu)建子彈和母彈動(dòng)力學(xué)模型；

4、步驟2：通過(guò)子彈和母彈動(dòng)力學(xué)模型、子母彈位置關(guān)系構(gòu)建子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型；所述子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型為母彈在發(fā)射時(shí)刻狀態(tài)與子彈初始狀態(tài)的關(guān)聯(lián)模型；

5、步驟3：通過(guò)子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型基于最優(yōu)控制理論和蒙特卡洛打靶法，獲取開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)和開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)對(duì)應(yīng)的打擊效果信息；所述開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)包括開(kāi)艙彈道傾角、開(kāi)艙點(diǎn)速度和開(kāi)艙點(diǎn)海拔高度；所述打擊效果信息包括子彈末速、子彈落角、子彈命中精度和子彈打擊范圍；

6、步驟4：基于拉丁超立方設(shè)計(jì)對(duì)開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)和打擊效果信息進(jìn)行抽樣，獲取抽樣參數(shù)；

7、步驟5：對(duì)抽樣參數(shù)利用最優(yōu)控制理論獲取在滿足母彈飛行包線和子彈機(jī)動(dòng)能力條件下的初始條件約束的最優(yōu)解；所述最優(yōu)解包括母彈開(kāi)艙點(diǎn)的目標(biāo)彈道傾角、目標(biāo)開(kāi)艙點(diǎn)速度和目標(biāo)開(kāi)艙點(diǎn)海拔；

8、步驟6：根據(jù)最優(yōu)解控制母彈飛行。

9、優(yōu)選地，所述子彈和母彈動(dòng)力學(xué)模型描述子彈和母彈在飛行過(guò)程中的行為和狀態(tài)變化；對(duì)于母彈，模型包括其在大氣中的飛行軌跡、速度、加速度等；對(duì)于子彈，模型考慮從開(kāi)艙到擊中目標(biāo)過(guò)程中的行為，包括受重力和空氣阻力的影響。

10、優(yōu)選地，所述步驟3具體為：

11、步驟3-1：利用最優(yōu)控制理論定義控制問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)，以獲取滿足目標(biāo)函數(shù)的開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)；

12、步驟3-2：基于開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)和蒙特卡洛打靶法，使用子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型進(jìn)行打擊效果仿真，以獲取打擊效果信息。

13、優(yōu)選地，所述目標(biāo)函數(shù)包括命中精度函數(shù)、打擊范圍函數(shù)和末速范圍函數(shù)中一種或多種；

14、所述命中精度函數(shù)衡量子彈與預(yù)定目標(biāo)之間距離的偏差，其優(yōu)化目標(biāo)是最小化該偏差；影響因素包括子彈的初速度、發(fā)射角度、風(fēng)速和風(fēng)向；

15、所述打擊范圍函數(shù)是子彈能夠覆蓋的區(qū)域范圍，取決于子彈的飛行特性和能量，受發(fā)射角度、速度和高度因素的影響；

16、所述末速范圍函數(shù)是武器在接近目標(biāo)時(shí)的速度范圍。

17、優(yōu)選地，所述目標(biāo)函數(shù)包括第一目標(biāo)函數(shù)和第二目標(biāo)函數(shù)；

18、以第一目標(biāo)函數(shù)求解第一最優(yōu)解，并基于第一最優(yōu)解發(fā)射并控制第一數(shù)量的子母彈；所述第一最優(yōu)解包括第一次發(fā)射任務(wù)對(duì)應(yīng)的母彈開(kāi)艙點(diǎn)的目標(biāo)彈道傾角、目標(biāo)開(kāi)艙點(diǎn)速度和目標(biāo)開(kāi)艙點(diǎn)海拔；

19、獲取第一數(shù)量的子母彈發(fā)射后的戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估信息；

20、基于上述戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估信息確定第二目標(biāo)函數(shù)；

21、以第二目標(biāo)函數(shù)求解第二最優(yōu)解，并基于第二最優(yōu)解發(fā)射并控制發(fā)射第二數(shù)量的子母彈；所述第二最優(yōu)解包括第二次發(fā)射任務(wù)對(duì)應(yīng)的母彈開(kāi)艙點(diǎn)的目標(biāo)彈道傾角、目標(biāo)開(kāi)艙點(diǎn)速度和目標(biāo)開(kāi)艙點(diǎn)海拔。

22、優(yōu)選地，所述步驟4具體為：

23、步驟4-1：基于開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)定義參數(shù)空間；

24、步驟4-2：對(duì)參數(shù)空間進(jìn)行等概率劃分以獲取預(yù)設(shè)數(shù)量的參數(shù)子空間；

25、步驟4-3：在每個(gè)參數(shù)子空間內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)抽樣，以獲取抽樣參數(shù)。

26、一種子母彈控制裝置，包括：

27、第一構(gòu)建單元，用于構(gòu)建子彈和母彈動(dòng)力學(xué)模型；

28、第二構(gòu)建單元，用于通過(guò)子彈和母彈動(dòng)力學(xué)模型和子母彈位置關(guān)系構(gòu)建子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型，其中，子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型為母彈在發(fā)射時(shí)刻狀態(tài)與子彈初始狀態(tài)的關(guān)聯(lián)模型；

29、第一獲取單元，用于通過(guò)子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型基于最優(yōu)控制理論和蒙特卡洛打靶法，獲取開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)和開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)對(duì)應(yīng)的打擊效果信息，其中，開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)包括開(kāi)艙彈道傾角、開(kāi)艙點(diǎn)速度和開(kāi)艙點(diǎn)海拔高度，打擊效果信息包括子彈末速、子彈落角、子彈命中精度和子彈打擊范圍；

30、第二獲取單元，用于基于拉丁超立方設(shè)計(jì)對(duì)開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)和打擊效果信息進(jìn)行廣泛抽樣，以獲取抽樣參數(shù)；

31、第三獲取單元，用于對(duì)抽樣參數(shù)利用最優(yōu)控制理論獲取在滿足母彈飛行包線和子彈機(jī)動(dòng)能力條件下的初始條件約束的最優(yōu)解，其中，初始條件最優(yōu)解包括母彈開(kāi)艙點(diǎn)的目標(biāo)彈道傾角、目標(biāo)開(kāi)艙點(diǎn)速度和目標(biāo)開(kāi)艙點(diǎn)海拔；

32、控制單元，用于根據(jù)最優(yōu)解控制母彈飛行。

33、一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序；所述處理器用于執(zhí)行存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)任一項(xiàng)子母彈控制方法的步驟。

34、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)任一項(xiàng)子母彈控制方法。

35、一種子母彈，包括所述電子設(shè)備，還包括子彈本體和母彈本體。

36、本發(fā)明的有益效果如下：

37、本發(fā)明方法通過(guò)構(gòu)建詳細(xì)的母彈和子彈動(dòng)力學(xué)模型，能夠更準(zhǔn)確地模擬實(shí)際飛行條件下的物理行為，從而提高打擊參數(shù)選擇的精度。子彈與母彈關(guān)聯(lián)模型能夠準(zhǔn)確地描述子彈在釋放時(shí)的初始狀態(tài)如何由母彈的狀態(tài)決定，進(jìn)一步提高了打擊效果的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。通過(guò)利用最優(yōu)控制理論尋找最佳開(kāi)艙點(diǎn)參數(shù)，為戰(zhàn)場(chǎng)情況的多變性提供了高度的適應(yīng)性，以滿足不同戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和目標(biāo)條件下都能找到適宜的發(fā)射參數(shù)。通過(guò)蒙特卡洛打靶法和拉丁超立方抽樣這兩種方法進(jìn)行廣泛抽樣和模擬，能夠全面評(píng)估不同參數(shù)對(duì)打擊效果的影響，從而在多變的戰(zhàn)場(chǎng)條件下快速選取最優(yōu)參數(shù)。通過(guò)模擬和參數(shù)優(yōu)化，可以在沒(méi)有進(jìn)行大量昂貴和有限制的實(shí)彈實(shí)驗(yàn)的情況下，預(yù)測(cè)和優(yōu)化打擊效果，從而減少實(shí)際實(shí)驗(yàn)的需求，節(jié)約資源和時(shí)間。在實(shí)際操作中，根據(jù)最優(yōu)化模型快速調(diào)整發(fā)射參數(shù)以適應(yīng)實(shí)時(shí)變化的戰(zhàn)場(chǎng)條件，為指揮官提供了實(shí)時(shí)決策支持，增強(qiáng)了作戰(zhàn)指揮的靈活性和響應(yīng)速度。通過(guò)系統(tǒng)的分析和模擬，不僅可以優(yōu)化單次打擊的效果，還能評(píng)估不同操作策略對(duì)整體作戰(zhàn)效能的影響，支持更高層次的戰(zhàn)略決策。綜上所述，本方案相對(duì)于傳統(tǒng)基于實(shí)彈實(shí)驗(yàn)和射表的方法，通過(guò)引入動(dòng)力學(xué)建模、最優(yōu)控制、蒙特卡洛打靶法、拉丁超立方抽樣等先進(jìn)技術(shù)，顯著提高了子母彈控制方法的精度和靈活性，減少了對(duì)實(shí)彈實(shí)驗(yàn)的依賴，提升了作戰(zhàn)效能，更好地滿足了現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的需求。