ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

 

 6.1. Стрельба с вертолета и БЛА ракетами ударного действия,

     поражающимицель при прямом попадании в нее

 

    Вероятность попадания в цель при одном выстреле P, проекция которой на картинной плоскости имеет вид прямоугольника со сторонами 2l_x, 2l_z (рис. 2.6.1), вычисляется по формуле ( 4.1 )

 

       

где m_z , m _x   σ _z, σ_x - характеристики рассеивания снаряда на той же картинной плоскости, что и  проекция цели;    Φ (u) - интеграл  вероятности (4.2) (см. таблица 3 ) :

Рис.2.6.1. Проекции цели на картинной плоскости.

Вероятность поражения цели W приближенно вычисляется по методу предельных вероятностей Гермейера Ю.Б. [16]:

W  ,

где - отношение математического ожидания числа попаданий в цель к среднему числу попаданий, необходимому для поражения объекта;  – обобщенный коэффициент корреляции, характеризующий зависимость между координатами точек попадания с учетом систематических ошибок, относительных размеров цели и искусственного рассеивания.

Для перспективного ЛА (вертолета, БЛА) одна из задач, представляющих интерес с точки зрения эффективности применения средств поражения (в частности, стрельбы ракетами ударного действия), является задача стрельбы по групповой наземной цели с прямолинейного полета.

Например, в составе групповой цели могут находиться три одинаковых объекта, расположенные друг относительно друга как представлено на рисунке 2.6.2. Геометрические размеры и уязвимость объектов групповой цели описываются характеристиками близкими к традиционным: L_x= 8 м, L_z = 3,0 м , L_H = 2,5 м,   4. Расстояние между центрами  по оси OX равно 8 метров, расстояние между центрами  по оси OZ равно 8 метров.

 При заданных условиях атаки (скорости вертолета и/или БЛА, углах отделения груза с установки ), при предположении, что цель неподвижна V_ц = 0, рассмотреть три варианта положения точки прицеливания:

1) прицеливание производится по центру объекта 1;

2) прицеливание производится по геометрическому центру групповой цели – точка Ц₁ (рис. 2.6.2);

3) прицеливание осуществляется по точке Ц₂ , расположенной между объектами 2 и 3.

Для каждого варианта нужно определить математическое ожидание числа пораженных объектов М и проанализировать наиболее выгодное положение точки прицеливания.

При расчетах необходимо учитывать:

а) среднюю дальность стрельбы

D_z = D _вых+ , где  – время стрельбы по всей групповой цели; D _вых – дальность выхода из атаки;

б)характеристики рассеивания на картинной плоскости, расположенной на поверхности Земли 

в) размеры проекций объектов на той же картинной плоскости (с учетом того, что объекты одного типа)

 

Рис. 2.6.2. Геометрия и уязвимость объектов групповой цели (все объекты одинаковые).

        

  Одним из случаев бомбометания по групповой цели является серийное бомбометание фугасными бомбами по групповой цели, состоящей из нескольких (например, трех) относительно равнозначных объектов (рис. 2.6.3). Целесообразно рассмотреть задачу бомбометания с БЛА для числа бомб в серии n_x = 5, интервал  серии j_x = 25 м, характеристики рассеивания центра серии m_x = 20 м,  m_z = 5 м, σ_x = σ_z = 50 м, число заходов равно N _зах =3.

    Прицеливание каждый раз осуществляется по центру второго объекта. Полуразмеры приведенной зоны поражения Ц_x1(k), Ц_x2(k), и координаты центра объекта приведены в таблице.

 

Рис.2.6.3. Групповая цель, состоящая из трех примерно равнозначных объектов.

 

 

· Таблица 3 для функции Φ ( u )

 

 

Для описания состояния некоторого объекта (цели) прямоугольной формы в работе при математическом моделировании предлагается использовать структуры, способные хранить данные различных "графических объектов". В зависимости от того, чем конкретно является данный объект (цель), для его (ее) описания необходимы различные наборы значений. При этом, чтобы обеспечить так называемое "полиморфное поведение" некоторого объекта (цели), целесообразно использовать объединения.  

    Для определения типа, реализующего описание объекта (цели) различными геометрическими фигурами - прямоугольниками, окружностями, линиями, многоугольниками - следует учитывать, что круглая конфигурация описывается иначе, чем многоугольная и другие.

       

    На основе структур, описывающих различные формы объектов, можно составить некоторый обобщенный тип - объединение, обработка которого будет проводиться различно в зависимости от значения специального поля, определяющего конфигурацию того или иного объекта.

    На все фигуры объектов можно делать ссылку через указатели одного и того же типа. Это позволяет составлять динамические связанные списки из любых геометрических фигур.

 

     Предлагается следующий программный код, в котором определяется тип структуры, сохраняющей данные о объекте (цели) двух видов (с учетом объединения): информация о цели прямоугольной конфигурации (rectangular_target) и текстовая метка с информацией о точке прицеливания (target_aimpoint) (последняя - на основе предыдущих программ).

 

#include <iostream>

#include <iomanip>

#include <cmath>

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <string.h>

#define AX        //Значения для конкретного объекта

#define AZ

#define BX

#define BZ

using namespace std;

 

//Типу присваивается имя для определения вида объекта (цели):

typedef enum {Rectangular_target=1, Target_aimpoint} Type;

 

//Структура для хранения фигур - прямоугольников и текстовых меток:

typedef struct _GForm {

   Type type;       

           struct _GForm *next; //Указатель для составления связанных

                        //списков.

//Объединение:

   union {

          struct {            //Прямоугольная форма цели.

 

              double left;                      

              double top; 

              double right;

              double botom;

              double AX,AZ,BX,BZ;  

          } rectangular_target;

          struct {             //Текстовая метка   

               double x;

               double z;  

               char text[30];

          } target_aimpoint;

     } data;

} GForm;

 

//Вывод данных объекта (цели) с помощью функции:

void showForm(GForm *f)

{

switch (f->type) {

         case Rectangular_target: //Прямоугольная форма цели.

              printf("Rectangular target: (%d, %d) (%d, %d)\n", 

                       f->data.rectangular_target.left,

                       f->data.rectangular_target.top,

                       f->data.rectangular_target.right,

                       f->data.rectangular_target.botom);

              break;

          case Target_aimpoint: //Текстовая метка о

                                   // координатах

                                   //точки прицеливания.

                printf("Target aimpoint:(%s%10f, %s%10f)\

                                         "%s"\n",

                        f->data.target_aimpoint.x,   

                        f->data.target_aimpoint.z,

                        f->data.target_aimpoint.text);

              }

}

 

int main (void)

{

GForm form1, form2;

 

//Инициализация данных первого объекта - прямоугольной цели:

form1.type = Rectangular_target;

form1.data.rectangular_target.left = AX;

form1.data.rectangular_target.top = AZ;

form1.data.rectangular_target.right = BX;

form1.data.rectangular_target.botom = BZ; //Доступ к элементам данных.

 

//Инициализация данных второго объекта - точки прицеливания:

form2.type = Target_aimpoint;

form2.data.target_aimpoint.x = ; //Значения координат точки 

                                  //прицеливания связать с                   

form2.data.target_aimpoint.z = ; //предыдущими программами

strcpy(form2.data.target_aimpoint.text, "This is a target aimpoint.");

 

 

//Распечатать :

showForm(&form1);

showForm(&form2);

printf("\nPress any key...");

getch();

 

return 0;

}