得Xi與Xj二者的交互效應(yīng)。
[0050] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0051] (1).確立了直升機(jī)火控系統(tǒng)精度的多種主要誤差源，并考慮了環(huán)境因素即旋翼下 洗流和隨機(jī)風(fēng)的影響，使得分析結(jié)果更具實(shí)際意義。
[0052] ⑵.采用Sobol指數(shù)法所定義的各敏感性指標(biāo)，并在具體實(shí)施時(shí)利用Sobol法方差 分解的思想進(jìn)行全局敏感性分析，使得分析結(jié)果更全面。
[0053] ⑶.通過(guò)建立直升機(jī)火控系統(tǒng)精度敏感性分析的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，根據(jù)樣本數(shù)據(jù) 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)學(xué)習(xí)，進(jìn)而根據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果推理所需概率，從而在滿(mǎn)足精度要求的同時(shí)減小了 分析所需的樣本數(shù)據(jù)量，即減小了分析所需的成本。
[0054]總之，本發(fā)明提出了一種組合貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和Sobol指數(shù)法的新敏感性分析機(jī)理，為 在樣本量不充分條件下開(kāi)展直升機(jī)火控系統(tǒng)精度敏感性分析提供了參考和理論支持，同時(shí) 也為其它大型復(fù)雜系統(tǒng)提供了一種不確定性快速量化分析的思路。
【附圖說(shuō)明】
[0055] 圖1是本發(fā)明火控系統(tǒng)精度敏感性分析的樸素貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。
[0056] 圖2是本發(fā)明的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理過(guò)程圖，其中，Y表示精度評(píng)估指標(biāo)，而 分別代表不同的誤差源。
[0057] 圖3是本發(fā)明的誤差源關(guān)系圖。
[0058]圖4是本發(fā)明的旋翼下洗流場(chǎng)圖。
[0059] 圖5是本發(fā)明的隨機(jī)風(fēng)場(chǎng)仿真結(jié)果圖。
[0060] 圖6是本發(fā)明的水平攻擊CCIP瞄準(zhǔn)原理圖。
[0061 ]圖7是本發(fā)明的仿真分析流程圖。
[0062] 圖8是本發(fā)明的兩種分析法所得各誤差源主效應(yīng)對(duì)比圖。
[0063] 圖9是本發(fā)明的兩種分析法所得各誤差源間的二階交互效應(yīng)對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0065] 步驟1:確定直升機(jī)火控系統(tǒng)誤差源及精度評(píng)估指標(biāo)
[0066] 采用Sobol指數(shù)法所定義的敏感性指標(biāo)，通過(guò)方差分解，把模型分解為單個(gè)參數(shù)及 參數(shù)之間相互組合的函數(shù)，通過(guò)計(jì)算單個(gè)輸入?yún)?shù)或輸入?yún)?shù)集的方差對(duì)總輸出方差的影 響來(lái)分析參數(shù)的重要性以及參數(shù)之間的交互效應(yīng)。
[0067] Sobol指數(shù)法各敏感性指標(biāo)定義如下：
[0068] (1)主效應(yīng)，也稱(chēng)為一階敏感性指數(shù)定義關(guān)
描述了 X: "獨(dú)自" 對(duì)Y的方差的貢獻(xiàn)，其值在[ο，1 ]內(nèi)，根據(jù)主效應(yīng)的大小對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行敏感性排序，主效應(yīng) 指數(shù)越大，表明該變量的變動(dòng)對(duì)輸出的變動(dòng)影響越大，因此，控制輸出的變動(dòng)，重點(diǎn)就在于 控制主效應(yīng)指數(shù)大的輸入的變動(dòng)；
[0069] (2)二階交互效應(yīng)定義為
描述了二者的交 互效應(yīng)對(duì)輸出的影響；
[0070] 一、確定誤差源
[0071] 本發(fā)明主要研究的誤差源如下：傳感器（雷達(dá)瞄準(zhǔn)誤差）、慣導(dǎo)（測(cè)量誤差）、掛架 (抖動(dòng)誤差）、環(huán)境誤差(隨機(jī)風(fēng)、旋翼下洗流），由于環(huán)境誤差無(wú)法人為控制，故將其取為定 值，其它誤差則均作為白噪聲疊加在標(biāo)準(zhǔn)值上，其中各誤差源間關(guān)系如圖3所示。
[0072] 在懸停狀態(tài)下，由于火箭彈懸掛在直升機(jī)主旋翼的下方，旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生下洗 流場(chǎng)，火箭彈在離開(kāi)發(fā)射裝置后將穿越此流場(chǎng)使作用于火箭彈上的氣動(dòng)力和力矩發(fā)生變化 從而影響其的初始彈道軌跡。因此直升機(jī)旋翼下洗流對(duì)火箭彈發(fā)射彈道的影響不容忽視， 在進(jìn)行火控解算時(shí)應(yīng)將其考慮在內(nèi)。而對(duì)于航炮來(lái)講，因其初速較大，穿越流場(chǎng)所用時(shí)間 短，且航炮彈丸體積小，因此旋翼下洗流對(duì)其作用較小可忽略，旋翼下洗流場(chǎng)如圖4所示。 [0073]隨機(jī)風(fēng)場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型：
[0074] 由于風(fēng)的影響機(jī)理極為復(fù)雜，因而在實(shí)際工作中主要考慮橫風(fēng)和縱風(fēng)，并認(rèn)為橫 風(fēng)和縱風(fēng)是服從正態(tài)分布的，根據(jù)理論研究和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得到風(fēng)場(chǎng)的協(xié)方差函數(shù)：
[0075] 縱風(fēng)：
[0076] (12)
[0077]
[0078] (13)
[0079] 依協(xié)方差函數(shù)式(12)、（13)的風(fēng)場(chǎng)仿真模型：
[0080] (14、）
[0081]式中：Κχ(τ)，Ky(T)為縱風(fēng)和橫風(fēng)隨機(jī)量的協(xié)方差函數(shù);Sx( ω )，Sy( ω )為縱風(fēng)和橫 風(fēng)隨機(jī)量的頻譜密度;L為模擬風(fēng)場(chǎng)的變化周期;WiS計(jì)算風(fēng)場(chǎng)模型的過(guò)度變量;V為彈丸運(yùn) 動(dòng)速度;wx為縱風(fēng)風(fēng)速;Wy為橫風(fēng)風(fēng)速;ξχ、服從正態(tài)分布/ν(0, σ,?)的隨機(jī)變量;〇w為風(fēng)速 均方差。
[0082]以V=100m/s時(shí)隨機(jī)風(fēng)場(chǎng)為例，〇w取值為5m/s，經(jīng)過(guò)仿真，得到隨機(jī)風(fēng)場(chǎng)的仿真結(jié) 果見(jiàn)圖5。
[0083] 二、確定精度評(píng)估指標(biāo)
[0084] 精度評(píng)估指標(biāo)采用圓概率偏差（CEP)，直升機(jī)在用航炮、火箭彈等武器進(jìn)行攻擊 時(shí)，通常采用的是連發(fā)射擊，即一次性發(fā)射多發(fā)炮彈，而由于隨機(jī)風(fēng)和掛架抖動(dòng)等隨機(jī)誤差 的影響會(huì)使得這些炮彈在彈著平面形成散布。通常，按密集度評(píng)定方法求解的CEP是相對(duì)散 布中心的，而非相對(duì)瞄準(zhǔn)點(diǎn)。命中精度應(yīng)為彈頭落點(diǎn)相對(duì)瞄準(zhǔn)點(diǎn)散布程度，大小等于以瞄準(zhǔn) 點(diǎn)為圓心，彈著概率為0.5的圓域半徑r。
[0085]步驟2:建立直升機(jī)火控系統(tǒng)模型
[0086] 在精度分析中，C代表精度指標(biāo)的一系列等級(jí)，心，…，AnR表影響精度的誤差源，根 據(jù)誤差源大小來(lái)確定精度等級(jí)，為此建立如圖1所示的樸素貝葉斯網(wǎng)絡(luò)：
[0087] 圖1中，Y表示精度評(píng)估指標(biāo)，而Xi，…，X4分別代表不同的誤差源，對(duì)變量集Χ={Χ1; 知，知34}，其中乂1已乂的值域或狀態(tài)集(34，~，4)^1為每個(gè)子節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)個(gè)數(shù)，即誤差源的 取值區(qū)間數(shù);〇={&，…，Cn}為數(shù)據(jù)樣本，即數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)庫(kù)，(^為一事例，即一次試驗(yàn)情況 或數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)記錄，在此即指一次實(shí)彈打靶數(shù)據(jù)；％ = I 為先驗(yàn)概率的參 數(shù)變量，表示在用戶(hù)具有知識(shí)狀態(tài)ξ、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為S的假設(shè)，Xi的父節(jié)點(diǎn)集Pa具有第j個(gè)狀態(tài) 的前提下，變量Xi取第k個(gè)值的客觀概率
Pa的值域?yàn)閧paViaq}，q為Pa 的所有可能狀態(tài)的個(gè)數(shù)，即精度指標(biāo)的等級(jí)數(shù)，丘
則
[0088]提出以下三點(diǎn)假設(shè)：
[0089] (1).隨機(jī)樣本D是完整的，即在D中沒(méi)有丟失的數(shù)據(jù)；
[0090] ⑵.參數(shù)矢量相互獨(dú)立，即：
[0091] ⑴
[0092] ⑶·參數(shù)矢量為Dirichle分布，即：
[0093]
⑵
[0094]其中，ijk>0為Dirichle分布的指數(shù)系數(shù)或超級(jí)參數(shù)；
[0095] 對(duì)地攻擊火控原理CCIP
[0096] 連續(xù)計(jì)算命中點(diǎn)（Continously Computed Impact Point，CCIP)目苗準(zhǔn)原理，是平視 顯示/武器瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、綜合火力控制系統(tǒng)實(shí)施轟炸和空對(duì)地射擊時(shí)，普遍采用的一種瞄準(zhǔn)原 理。
[0097] 圖6中所示是在(0XYZ)H航向坐標(biāo)系中的載機(jī)、彈丸、目標(biāo)的相互位置和運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 飛機(jī)速度矢量和Xh軸向一致。載機(jī)火控計(jì)算機(jī)根據(jù)載機(jī)飛行高度H、空速Vi、武器彈藥的性能 參數(shù)和風(fēng)速U、風(fēng)向角ε等攻擊條件，連續(xù)計(jì)算出如果當(dāng)前投射，該彈丸在地面上的命中點(diǎn)C 的位置，在平視顯示器上顯示出來(lái)，飛行員通過(guò)觀察命中點(diǎn)C，形成瞄準(zhǔn)線。在投射點(diǎn)0處用 瞄準(zhǔn)線瞄準(zhǔn)目標(biāo)Μ點(diǎn)并投射，經(jīng)過(guò)彈丸下落時(shí)間Τ后彈丸命中目標(biāo)Μ點(diǎn)。
[0098] 命中點(diǎn)C又稱(chēng)爆炸點(diǎn)或彈丸落點(diǎn)。瞄準(zhǔn)點(diǎn)Β是指瞄準(zhǔn)線與地面的交點(diǎn)，在沒(méi)有瞄準(zhǔn) 誤差時(shí)，睡準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)際上也就是命中點(diǎn)C。
[0099]命中點(diǎn)C的位置，可以用C點(diǎn)在航向坐標(biāo)系(0ΧΥΖ) η中的3個(gè)坐標(biāo)表示，即
[0100] 縱向射程:Axh=Aq+UTcos￡ (15)
[010