一種基于沉浸式人機(jī)交互的武器彈道仿真方法，具體包括以下步驟：構(gòu)建虛擬三維地形空間，并根據(jù)實(shí)際彈丸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，構(gòu)建彈丸的三維模型，其中包括彈丸外形尺寸、重量、體積等基本數(shù)據(jù)，完成基礎(chǔ)環(huán)境仿真；用彈丸發(fā)射的基本參數(shù)來(lái)確定彈丸飛行初始狀態(tài)，建立標(biāo)準(zhǔn)條件彈道仿真；將標(biāo)準(zhǔn)條件彈道仿真與修正彈道軌跡仿真復(fù)合，形成綜合模擬彈道仿真；根據(jù)彈丸、目標(biāo)靶、土質(zhì)因素、毀傷半徑和破片效力，建立彈道毀傷效果模擬；再將綜合模擬彈道仿真和彈道毀傷效果模擬輸入至基礎(chǔ)環(huán)境仿真中，完成武器彈道仿真。本一種基于沉浸式人機(jī)交互的武器彈道仿真方法，有效對(duì)武器彈道進(jìn)行仿真，通過(guò)完整的仿真度使得訓(xùn)練人員更沉浸式體驗(yàn)，效果更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軍事訓(xùn)練器材領(lǐng)域，具體涉及一種基于沉浸式人機(jī)交互的武器彈道仿真方法。

背景技術(shù)

為滿足軍事訓(xùn)練需求，部隊(duì)配備各型射擊模擬訓(xùn)練器材，而現(xiàn)有射擊模擬訓(xùn)練器材，彈道仿真大部分采用發(fā)射點(diǎn)至瞄準(zhǔn)點(diǎn)兩點(diǎn)算法或者線性算法，只對(duì)彈著點(diǎn)結(jié)果進(jìn)行了模擬仿真，缺少?gòu)椀肋^(guò)程仿真，導(dǎo)致射擊模擬器火控系統(tǒng)只包含正向邏輯模擬，影響彈道因子相對(duì)單一，以至于彈道仿真度不高、局限性明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于沉浸式人機(jī)交互的武器彈道仿真方法，有效對(duì)武器彈道進(jìn)行仿真，通過(guò)完整的仿真度使得訓(xùn)練人員更沉浸式體驗(yàn)，效果更好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本一種基于沉浸式人機(jī)交互的武器彈道仿真方法，具體包括以下步驟：

a.構(gòu)建虛擬三維地形空間，并根據(jù)實(shí)際彈丸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，構(gòu)建彈丸的三維模型，其中包括彈丸外形尺寸、重量、體積等基本數(shù)據(jù)，完成基礎(chǔ)環(huán)境仿真；

b.用彈丸發(fā)射的基本參數(shù)來(lái)確定彈丸飛行初始狀態(tài)，建立標(biāo)準(zhǔn)條件彈道仿真；

c.將標(biāo)準(zhǔn)條件彈道仿真與修正彈道軌跡仿真復(fù)合，形成綜合模擬彈道仿真；

d.根據(jù)彈丸、目標(biāo)靶、土質(zhì)因素、毀傷半徑和破片效力，建立彈道毀傷效果模擬；再將綜合模擬彈道仿真和彈道毀傷效果模擬輸入至基礎(chǔ)環(huán)境仿真中，完成武器彈道仿真。

進(jìn)一步的，所述步驟b中標(biāo)準(zhǔn)條件彈道仿真的彈丸運(yùn)動(dòng)方程為

內(nèi)彈道學(xué)基本方程為

其中：

彈丸發(fā)射的基本參數(shù)包括:武器口徑S，次要功可隨機(jī)系數(shù)彈丸質(zhì)量m，彈丸運(yùn)動(dòng)速度v，熱比減為隨機(jī)系數(shù)θ，裝藥量可隨機(jī)系數(shù)ω，彈丸行程l，裝填密度Δ，火藥氣體冗余α，火藥密度ρ_p。

進(jìn)一步的，所述步驟c中修正彈道軌跡仿真，以武器可控諸元為參數(shù)輸入進(jìn)行曲線擬合，形成修正射擊條件彈道曲線，其武器可控諸元包括火控諸元；

火控諸元的水平偏移修正量S_X＝W_Xt，垂直修正量S_y＝W_yt，其中Wx表示縱風(fēng)速度，Wx表示橫風(fēng)速度，t表示彈道飛行時(shí)間，修正量為線性疊加。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述步驟b中彈丸從有炮目高差(ΔH_PM)進(jìn)行飛行時(shí)，射角與炮目距離相應(yīng)的高角α、炮目高低角εM、高角修正量Δα關(guān)系如下：

高低修正量：

ΔGD＝εM+Δα

進(jìn)一步的，步驟c中修正彈道軌跡仿真還包括隨機(jī)散布模型；