一种大型目标多弹打击累积毁伤概率快速评估方法与流程

本发明属于毁伤评估，涉及毁伤概率，具体涉及一种大型目标多弹打击累积毁伤概率快速评估方法。

背景技术：

1、对于大型、复杂目标而言，单发弹药往往难以造成目标的毁伤，而是多发弹药累积作用的结果。准确、快速预测多发弹药打击下目标的累积毁伤结果，对于评价反舰导弹对舰船目标的打击效果评价具有重要的意义。

2、虽然累积毁伤是事实中大型目标常见的毁伤场景，但累积毁伤一直是毁伤评估领域的难点，近年来也逐渐受到了国内外学者的重视，围绕累积毁伤现象开展了大量研究工作。例如，shin等通过试验研究了平板在反复冲击载荷下的塑形变形累积问题；shamami等采用试验方法研究了单层和多层金属板在5次均匀爆炸载荷作用下的塑形响应，讨论了结构参数变化对结构抗冲击性能的影响；吕德伟等基于累积参数模型建立了巡航导弹对目标毁伤概率计算模型；李元等人基于fem-sph自适应耦合算法，研究了飞机目标典型构件在爆炸冲击波和破片耦合作用下的毁伤规律；唐正鹏等开展了多次水下爆炸对船体梁的累积毁伤试验，基于梁变形挠跨比建立了毁伤等级模型；但上述分析多是基于目标构件开展，较少涉及多弹对目标整体的累积毁伤快速预测方法；西北工业大学裴扬等人建立了飞机目标在多次打击下的累积毁伤计算方法，但其是以单次打击独立事件为假设前提开展的，一是未考虑到多毁伤元的耦合作用，二是未考虑到目标受损对其毁伤阈值的影响。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种大型目标多弹打击累积毁伤概率快速评估方法，解决了现有技术中大尺寸复杂目标在多发弹药累积打击作用下，毁伤程度难以量化计算的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种大型目标多弹打击累积毁伤概率快速评估方法，该方法包括以下步骤：

4、步骤s1，构建大型目标毁伤树。

5、步骤s2，计算单毁伤元对目标各部件的毁伤概率。

6、所述的单毁伤元包括弹药爆炸产生的冲击波和破片；冲击波对应的各部件的毁伤概率集合为pk_x{}，破片对应的各部件的毁伤概率集合为fk_x{}。

7、步骤s3，计算单发弹药对目标部件的复合毁伤概率。

8、对步骤s2中集合pk_x{}和集合fk_x{}求交集，记为集合ck_x{}，按照公式iii计算集合ck_x{}中某一部件的复合毁伤概率pk-ci_x：

9、pk-ci_x＝1-ki(1-pk-psi_x)×(1-pk-fi_x) 式iii。

10、式中：

11、i表示部件编号；

12、x表示打击次数；

13、ki表示某一部件复合毁伤概率耦合系数，取值范围≥1。

14、步骤s4，折减受损各部件的毁伤阈值。

15、步骤s5，计算下一发弹药对目标各部件的毁伤概率。

16、步骤s6，计算多发弹药对大型目标整体的毁伤概率：

17、重复步骤s5，直至达到预设计算弹药数量，记录每个部件受多发弹药打击时的累积毁伤概率；根据步骤s1中建立的毁伤树，计算多发弹药对大型目标累积毁伤概率。

18、本发明还具有如下技术特征：

19、优选的，步骤s4的具体过程为：

20、步骤s401，按照公式iv折减集合“pk_x{}-ck_x{}”和“fk_x{}-ck_x{}”中某一部件的毁伤阈值，作为下一发打击时该部件受到毁伤元作用时的毁伤阈值。

21、

22、

23、式中：

24、i表示部件编号；

25、x表示打击次数；

26、pit_(x+1)表示下一发打击时某一部件受到冲击波毁伤元作用达到完全毁伤时的毁伤阈值；

27、fit_(x+1)表示下一发打击时某一部件受到破片毁伤元作用达到完全毁伤时的毁伤阈值；

28、ai和bi均表示拟合系数。

29、步骤s402，按照公式v折减集合ck_x{}中的某一部件的毁伤阈值，作为下一发打击时该部件受到毁伤元作用时的毁伤阈值。

30、

31、

32、式中：

33、i表示部件编号；

34、x表示打击次数；

35、ai表示拟合系数。

36、qi表示某一部件复合毁伤阈值折减耦合系数。

37、优选的，步骤s1的具体过程为：建立大型目标毁伤树，所述的大型目标毁伤树至少包含顶事件、底事件以及各分支层级之间的逻辑关系。

38、优选的，步骤s2的具体过程为：

39、步骤s201，按照公式ⅰ计算当前打击下冲击波对大型目标某一部件的毁伤概率pk-pi_x，并统计所有0<pk-pi_x<1的部件，记为集合pk_x{}。

40、

41、式中：

42、i表示部件编号；

43、x表示打击次数；

44、pi_x表示当前打击下，某一部件所受冲击波毁伤元作用的载荷表征参量；

45、pit_x表示当前打击下，某一部件受到冲击波毁伤元作用达到完全毁伤时的毁伤阈值。

46、步骤s202，按照公式ii计算当前打击下破片对大型目标某一部件的毁伤概率pk-fi_x，并统计所有并统计所有0<pk-fi_x<1的部件，记为集合fk_x{}。

47、

48、式中：

49、i表示部件编号；

50、x表示打击次数；

51、fi_x表示当前打击下，某一部件所受破片毁伤元作用的载荷表征参量；

52、fit_x为当前打击下，某一部件受到破片毁伤元作用达到完全毁伤时的毁伤阈值。

53、优选的，步骤s5的具体过程为：

54、步骤s501，重复步骤s2至步骤s4，计算下一发弹药对目标各部件的毁伤概率、部件集合和折减后的下一发打击某一部件毁伤阈值，分别计为pk-pi_(x+1)、pk-fi_(x+1)、pk-ci_(x+1)、pk_(x+1){}、fk_(x+1){}、ck_(x+1){}、pit_(x+2)和fit_(x+2)。

55、步骤s502，按照公式vi计算某一部件当前弹药打击下的累积毁伤概率：

56、ppk-pi_(x+1)＝1-(1-pk-pi_(x+1))×(1-pk-pi_x)×...×(1-pk-pi_1)集合pk_(x+1){}中部件

57、ppk-fi_(x+1)＝1-(1-pk-fi_(x+1))×(1-pk-fi_x)×...×(1-pk-fi_1)集合fk_(x+1){}中部件

58、ppk-ci_(x+1)＝1-(1-pk-ci_(x+1))×(1-pk-ci_x)×...×(1-pk-ci_1)集合ck_(x+1){}中部件式vi。

59、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

60、(ⅰ)本发明的评估方法不仅考虑了多毁伤元对目标的耦合作用，同时也考虑了目标受损对下一发打击毁伤阈值的影响，解决了现有大尺寸复杂目标在多发弹药累积打击作用下，毁伤程度难以量化计算的技术问题，为大型目标多弹打击下的累积毁伤概率计算提供了技术支撑。

61、(ⅱ)本发明以线性毁伤律的形式，考虑了弹药爆炸对目标部件非“0”、“1”状态下的毁伤概率对最终累积毁伤的影响，使计算结果更加符合实际情况。

62、(ⅲ)本发明以复合毁伤概率耦合系数，能够考虑冲击波和破片对部件的耦合毁伤影响。

63、(ⅳ)本发明考虑了大型目标在前次打击下受损但未完全毁伤状态对于其毁伤阈值的影响，并基于指数衰减形式量化了衰减程度，实现了多大打击条件下大型目标毁伤程度定量计算。

64、(ⅴ)本发明通过按步求解的方式，建立了一种大型目标多弹打击累积毁伤概率快速评估方法，以工程和数学概率计算为主，形式简单，求解方便，操作及解算效率高。