一种便于火炮击中的方法、装置和设备

1.本发明涉及火炮技术领域，尤其涉及一种便于火炮击中的方法、装置和设备。


背景技术：

2.现代火炮的结构与功能越来越复杂，火炮的作战使用环境越来越恶劣，当火炮需要越过一定高度的障碍物，对障碍物后的目标进行射击时，传统的射表无法确定越过障碍物的最大射角与最小射角，导致火炮击中目标的命中率降低。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种便于火炮击中的方法、装置和设备。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种便于火炮击中的方法，所述方法包括：
6.将所述火炮以预设姿势部署，测定所述火炮击中目标所需的相关障碍物参数，其中，所述相关障碍物参数包括障碍物高度以及障碍物和所述目标的距离，所述预设姿势是火炮和所述目标的连线与所述障碍物在水平地面的投影线垂直；
7.根据所述相关障碍物参数建立火炮越障射表，并利用所述火炮越障射表确定所述火炮越过所述目标的射角范围和最小射角；
8.将所述火炮以预设姿势置于所述最小射角对应的射击距离处进行发射。
9.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
10.进一步地，所述根据所述相关障碍物参数建立火炮越障射表，具体包括：
11.根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型；
12.基于所述火炮的有效射程、所述障碍物高度以及所述障碍物和所述目标的距离及所述外弹道模型，得到所述火炮越障射表。
13.进一步地，所述根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型，具体包括：
14.根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型其中，标准气象条件下其中，标准气象条件下式中ρ是弹丸飞行位置空气密度，ρ
on
是地面空气密度，τ
on
是地面虚温，τ是弹丸飞行位置虚温，
π(y)是气压函数g＝9.8m/s2，气体常数r＝287j/(kg
·
k))，虚速度
15.根据1943年阻力定律采用经验公式：
16.当400≤v
τ
≤1400，f(v
τ
)＝6.394
×
10-8vτ3-6.325
×
10-5vτ2
+0.1548v
τ-26.63；
17.当250≤v
τ
≤400，f(v
τ
)＝629.61-6.0255v
τ
+1.8756
×
10-2vτ2-1.8613
×
10-5vτ3
；
18.v
τ
＜250，f(v
τ
)＝0.00007454v
τ2
；
19.v
τ
＞1400时，f(v
τ
)＝0.00012315v
τ2
。
20.进一步地，所述基于所述火炮的有效射程、所述障碍物高度以及所述障碍物和所述目标的距离及所述外弹道模型，得到所述火炮越障射表，具体包括：
21.将所述火炮的速度输入至所述外弹道模型中，得到所述火炮的射角θ；
22.根据所述火炮的有效射程以及所述火炮的射角θ，计算得到当不同所述障碍物高度以及不同所述障碍物和所述目标的距离时，所述火炮的射角范围及对应的射程范围，其中所述射程范围包括所述为击中目标，设置所述火炮与所述目标的最远距离和最近距离。
23.进一步地，所述测定所述火炮击中目标所需的相关障碍物参数，具体包括：
24.通过激光测距机和方向盘测定所述障碍物高度h；
25.采用侧方观察所、方向盘和激光测距机测定所述障碍物与所述目标的距离l。
26.本方法发明的有益效果是：提出了一种便于火炮击中的方法，包括将所述火炮以预设姿势部署，测定所述火炮击中目标所需的相关障碍物参数，其中，所述相关障碍物参数包括障碍物高度以及障碍物和所述目标的距离，所述预设姿势是火炮和所述目标的连线与所述障碍物在水平地面的投影线垂直；根据所述相关障碍物参数建立火炮越障射表，并利用所述火炮越障射表确定所述火炮越过所述目标的射角范围和最小射角；将所述火炮以预设姿势置于所述最小射角对应的射击距离处进行发射。本发明可以得到火炮翻越一定高度障碍物的最大射角和最小射角，提升火炮翻越障碍物击中目标的概率。
27.本发明还解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
28.一种便于火炮击中的装置，所述装置包括：
29.测定模块，用于将所述火炮以预设姿势部署，测定所述火炮击中目标所需的相关障碍物参数，其中，所述相关障碍物参数包括障碍物高度以及障碍物和所述目标的距离，所述预设姿势是火炮和所述目标的连线与所述障碍物在水平地面的投影线垂直；
30.建模模块，用于根据所述相关障碍物参数建立火炮越障射表，并利用所述火炮越障射表确定所述火炮越过所述目标的射角范围和最小射角；
31.发射模块，用于将所述火炮以预设姿势置于所述最小射角对应的射击距离处进行发射。
32.进一步地，所述建模模块包括建模型单元和建表单元；
33.所述建模型单元，用于根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型；
34.所述建表单元，用于基于所述火炮的有效射程、所述障碍物高度以及所述障碍物和所述目标的距离及所述外弹道模型，得到所述火炮越障射表。
35.进一步地，所述建模型单元，具体用于根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型其中，标准气象条件下式中ρ是弹丸飞行位置空气密度，ρ
on
是地面空气密度，τ
on
是地面虚温，τ是弹丸飞行位置虚温，π(y)是气压函数g＝9.8m/s2，气体常数r＝287j/(kg
·
k))，虚速度
36.根据1943年阻力定律采用经验公式：
37.当400≤v
τ
≤1400，f(v
τ
)＝6.394
×
10-8vτ3-6.325
×
10-5vτ2
+0.1548v
τ-26.63；
38.当250≤v
τ
≤400，f(v
τ
)＝629.61-6.0255v
τ
+1.8756
×
10-2vτ2-1.8613
×
10-5vτ3
；
39.v
τ
＜250，f(v
τ
)＝0.00007454v
τ2
；
40.v
τ
＞1400时，f(v
τ
)＝0.00012315v
τ2
。
41.此外，本发明一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述技术方案中任一项所述的一种便于火炮击中的方法的步骤。
42.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述技术方案中任一项所述的一种便于火炮击中的方法的步骤。
43.本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本发明实施例所述的一种便于火炮击中的方法的流程示意图；
46.图2为本发明实施例所述的一种便于火炮击中的方法中火炮射击场景示意图；
47.图3为本发明实施例所述的一种便于火炮击中的方法中作战平面投影示意图；
48.图4为本发明实施例所述的一种便于火炮击中的方法中火炮射击场景示意图；
49.图5为本发明实施例所述的火炮45
°
射角情况子弹飞行轨迹示意图；
50.图6为本发明实施例所述的火炮85
°
射角情况子弹飞行轨迹示意图示意图；
51.图7为本发明另一实施例所述的一种便于火炮击中的装置的模块示意图。
具体实施方式
52.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
53.如图1本发明实施例所述的一种便于火炮击中的方法所示，包括以下步骤：
54.110、将所述火炮以预设姿势部署，测定所述火炮击中目标所需的相关障碍物参数，其中，所述相关障碍物参数包括障碍物高度以及障碍物和所述目标的距离，所述预设姿势是火炮和所述目标的连线与所述障碍物在水平地面的投影线垂直。
55.120、根据所述相关障碍物参数建立火炮越障射表，并利用所述火炮越障射表确定所述火炮越过所述目标的射角范围和最小射角。
56.130、将所述火炮以预设姿势置于所述最小射角对应的射击距离处进行发射。
57.进一步地，步骤120中根据所述相关障碍物参数建立火炮越障射表，具体包括：
58.121、根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型。
59.122基于所述火炮的有效射程、所述障碍物高度以及所述障碍物和所述目标的距离及所述外弹道模型，得到所述火炮越障射表。
60.进一步地，步骤121中根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型，具体包括：
61.根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型其中，标准气象条件下其中，标准气象条件下式中ρ是弹丸飞行位置空气密度，ρ
on
是地面空气密度，τ
on
是地面虚温，τ是弹丸飞行位置虚温，π(y)是气压函数g＝9.8m/s2，气体常数r＝287j/(kg
·
k))，虚速度
62.根据1943年阻力定律采用经验公式：
63.当400≤v
τ
≤1400，f(v
τ
)＝6.394
×
10-8vτ3-6.325
×
10-5vτ2
+0.1548v
τ-26.63。
64.当250≤v
τ
≤400，f(v
τ
)＝629.61-6.0255v
τ
+1.8756
×
10-2vτ2-1.8613
×
10-5vτ3
。
65.v
τ
＜250，f(v
τ
)＝0.00007454v
τ2
。
66.v
τ
＞1400时，f(v
τ
)＝0.00012315v
τ2
。
67.进一步地，步骤122中具体包括：
68.将所述火炮的速度输入至所述外弹道模型中，得到所述火炮的射角θ。
69.根据所述火炮的有效射程以及所述火炮的射角θ，计算得到当不同所述障碍物高度以及不同所述障碍物和所述目标的距离时，所述火炮的射角范围及对应的射程范围，其中所述射程范围包括所述为击中目标，设置所述火炮与所述目标的最远距离和最近距离。
70.进一步地，步骤110中具体包括：
71.通过激光测距机和方向盘测定所述障碍物高度h。
72.采用侧方观察所、方向盘和激光测距机测定所述障碍物与所述目标的距离l。
73.应理解，如图3所示，对火炮有两种位置布置方式，分别是火炮和目标的连线与障碍物在水平地面的投影线垂直、火炮和目标的连线与障碍物在水平地面的投影线不垂直。本技术中是针对第一种情况进行说明。
74.如图2所示，障碍物房左侧到目标的水平距离l，炮到目标的水平距离x1，火炮在此位置恰好能越过障碍物右面顶点击中目标。
75.因为障碍物房的厚度远小于火炮的射程，所以可以忽略不计。
76.如图4所示，障碍物左侧到目标的水平距离l2，炮到目标的水平距离x2，火炮在此位置恰好能越过障碍物右面顶点击中目标。
77.因为障碍物房的厚度远小于火炮的射程，所以可以忽略不计，近似认为l＝l2。
78.外弹道模型
79.式中h(y)是空气密度函数，f(v)是阻力函数，c是弹道系数。标准气象条件下式中ρ是弹丸飞行位置空气密度、ρ
on
是地面空气密度(通常取值1.206kg/m3)、τ
on
是地面虚温(通常取值288.9k＝15.75℃)、τ是弹丸飞行位置虚温(τ＝τ
on-g1y高度范围0≤y＜9300m，g1＝6.329
×
10-3
k/m)、π(y)是气压函数k/m)、π(y)是气压函数g＝9.8m/s2，气体常数r＝287j/(kg
·
k))。
80.定义虚速度根据1943年阻力定律可以采用下面经验公式：
81.400≤v
τ
≤1400时，f(v
τ
)＝6.394
×
10-8vτ3-6.325
×
10-5vτ2
+0.1548v
τ-26.63；
82.250≤v
τ
≤400时，f(v
τ
)＝629.61-6.0255v
τ
+1.8756
×
10-2vτ2-1.8613
×
10-5vτ3
；
83.v
τ
＜250时，f(v
τ
)＝0.00007454v
τ2
；
84.v
τ
＞1400时，f(v
τ
)＝0.00012315v
τ2
。
85.根据弹道模型，计算得到火炮在离目标比较远的情况下，能够翻越障碍物射击目
标的最小射角以及距离目标很近的情况下能够翻越障碍物射击目标的最大射角和最小射击距离。
86.火炮有效射程范围即弹丸能越过障碍物房击中目标情况下火炮到目标的距离范围与障碍物到目标距离及障碍物高的关系，并计算火炮在最大射击距离或最小射击距离时对应的射角。通常火炮射角大于45
°
，所以其射程随射角增大而减小，最小射角对应最大射程，最大射角对应最小射程，得到火炮越障射表，如下表所示：
87.[0088][0089][0090]
表1火炮越障射表
[0091]
如图5火炮45
°
射角情况下的飞行轨迹所示，如图6火炮85
°
射角情况下的飞行轨迹所示，通过上述实施例，火炮可以翻越障碍物击中目标。
[0092]
基于上述实施例所提出的一种便于火炮击中的方法，包括将所述火炮以预设姿势部署，测定所述火炮击中目标所需的相关障碍物参数，其中，所述相关障碍物参数包括障碍物高度以及障碍物和所述目标的距离，所述预设姿势是火炮和所述目标的连线与所述障碍物在水平地面的投影线垂直；根据所述相关障碍物参数建立火炮越障射表，并利用所述火炮越障射表确定所述火炮越过所述目标的射角范围和最小射角；将所述火炮以预设姿势置于所述最小射角对应的射击距离处进行发射。本发明可以得到火炮翻越一定高度障碍物的最大射角和最小射角，提升火炮翻越障碍物击中目标的概率。
[0093]
如图2所示，一种便于火炮击中的装置包括：
[0094]
测定模块，用于将所述火炮以预设姿势部署，测定所述火炮击中目标所需的相关障碍物参数，其中，所述相关障碍物参数包括障碍物高度以及障碍物和所述目标的距离，所述预设姿势是火炮和所述目标的连线与所述障碍物在水平地面的投影线垂直；
[0095]
建模模块，用于根据所述相关障碍物参数建立火炮越障射表，并利用所述火炮越障射表确定所述火炮越过所述目标的射角范围和最小射角；
[0096]
发射模块，用于将所述火炮以预设姿势置于所述最小射角对应的射击距离处进行发射。
[0097]
进一步地，所述建模模块包括建模型单元和建表单元；
[0098]
所述建模型单元，用于根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型；
[0099]
所述建表单元，用于基于所述火炮的有效射程、所述障碍物高度以及所述障碍物和所述目标的距离及所述外弹道模型，得到所述火炮越障射表。
[0100]
进一步地，所述建模型单元，具体用于根据空气密度函数h(y)、阻力函数f(v)、弹道系数c建立外弹道模型其中，标准气象条件下式中ρ是弹丸飞行位置空气密度，ρ
on
是地面空气密度，τ
on
是地面虚温，τ是弹丸飞行位置虚温，π(y)是气压函数g＝9.8m/s2，气体常数r＝287j/(kg
·
k))，虚速度
[0101]
根据1943年阻力定律采用经验公式：
[0102]
当400≤v
τ
≤1400，f(v
τ
)＝6.394
×
10-8vτ3-6.325
×
10-5vτ2
+0.1548v
τ-26.63；
[0103]
当250≤v
τ
≤400，f(v
τ
)＝629.61-6.0255v
τ
+1.8756
×
10-2vτ2-1.8613
×
10-5vτ3
；
[0104]vτ
＜250，f(v
τ
)＝0.00007454v
τ2
；
[0105]vτ
＞1400时，f(v
τ
)＝0.00012315v
τ2
。
[0106]
此外，本发明一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述技术方案中任一项所述的一种便于火炮击中的方法的步骤。
[0107]
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述技术方案中任一项所述的一种便于火炮击中的方法的步骤。
[0108]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0109]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0110]
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0111]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0112]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0113]
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0114]
基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利
实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
[0115]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0116]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。