申请/专利权人：中国人民解放军陆军工程大学

申请日：2023-07-03

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN116929143B

主分类号：F41A31/00

分类号：F41A31/00;G06F30/20;G06F17/11;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2023.11.10#实质审查的生效;2023.10.24#公开

摘要：本发明公开了一种基于数字孪生的防空装备射击边界试验方法及系统，包括：防空装备实飞射击试验子系统，以高速航模作为目标靶机进行实弹射击，生成真实航迹数据和测量航迹数据，通过测量目标和射弹间的脱靶量考核射击精度，用于数字孪生模型构建和校准；防空装备虚飞射击试验子系统，以虚拟靶机仿真计算替代真实靶机飞行，以仿真航迹注入实装替代实装对目标跟踪测量，用于模拟单机或多机编队在复杂飞行轨迹和战术动作下的射击精度试验，包括边界试验。本发明可以实现基于数字孪生的防空装备常规射击试验和边界射击试验。

主权项：1.一种基于数字孪生的防空装备射击边界试验方法,其特征在于，包括：实飞实测运行模式、实飞虚测运行模式和虚飞虚测运行模式，其中，实飞实测运行模式用于数字孪生模型构建，运行环节包括目标真值测量、跟踪测量系统测量、火控系统射击诸元解算、火力系统射击和射击精度测算；实飞虚测运行模式用于数字孪生模型校准，运行环节包括目标真值测量、跟踪测量系统测量、靶机航迹虚拟测量、火控系统射击诸元解算、火力系统射击、射击精度测算和跟踪测量系统数字孪生模型优化；虚飞虚测运行模式用于防空装备对不同目标在不同飞行状态下的射击精度试验，运行环节包括虚拟靶机航迹生成、靶机航迹虚拟测量、火控系统射击诸元解算、火力系统射击和射击精度测算；所述数字孪生模型构建具体包括：以高速航模作为目标靶机，目标测量系统利用光学测量和雷达测量设备测量靶机的航迹坐标，作为目标航迹坐标真实值；由高炮武器系统的跟踪测量雷达测量靶机的航迹坐标，作为目标航迹坐标测量值；将目标航迹坐标测量值输入火控计算机进行射击诸元解算，然后将解算结果注入火力系统进行实弹射击；射击精度测算系统中的脱靶量测量标准设备在目标航迹坐标真实值的引导下，测量弹迹坐标，对测量数据进行处理后统计射击精度数据，虚拟靶机航迹仿真系统利用目标航迹坐标真实值和目标航迹坐标测量值进行统计学分析，构造高炮武器跟踪测量系统数字孪生模型；所述利用目标航迹坐标真实值和目标航迹坐标测量值进行统计学分析，构造高炮武器跟踪测量系统数字孪生模型具体包括：步骤1.根据目标航迹坐标真实值Dt，Et，At和目标航迹坐标测量值Dct，Ect，Act，计算跟踪测量系统测量误差ΔDt，ΔEt，ΔAt，其中，Dt为目标斜距离真实值，Et为目标高低角真实值，At为目标方位角真实值，Dct为目标斜距离测量值，Ect为目标高低角测量值，Act为目标方位角测量值，ΔDt，ΔEt，ΔAt分别为t时刻的目标斜距离误差、目标高低角误差和目标方位角误差；步骤2.对测量误差序列进行线性性检验，利用线性回归分析方法，构建误差序列线性回归方程其中，yt表示方位角、高低角和斜距离三个坐标分量中任意一个分量的测量误差；表示因变量xt中，对yt有显著影响的分量构成的向量；步骤3.对误差序列随机误差部分et进行自回归分析，构建随机误差部分的自回归方程et＝α1et-1+α2et-2+…+αpet-p+rt，并确定自回归阶数p，其中，rt为自回归残差；步骤4.对误差序列残差ut＝σtet进行回归分析，构建残差系数方程：其中，ξt为回归分析的残差，为非线性回归分析系数，表示因变量xt中对σt有显著影响的分量构成的向量；步骤5.利用上述分析结果，构建跟踪测量系统误差模型形态： 步骤6.将测量误差数据代入误差模型，利用回归分析原理和最小二乘法，对误差模型参数进行估计，求得跟踪测量系统误差模型，即为跟踪测量系统面向测量误差的数字孪生模型。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军陆军工程大学 基于数字孪生的防空装备射击边界试验系统及方法

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