航区城市对弹道设计的影响研究

摘要

本文首先介绍了地理信息系统的基本概念和发展概况，从组成、主要特征、基本功能和应用几方面概括叙述了地理信息系统的有关问题。在深入分析了地理空间数据的空间数据模型、存储方式和投影变换模型的基础上，建立了满足系统需求的相应模型，实现了对空间数据高效的存储和管理。然后重点对空间查询技术进行了研究，在原有的SQL语言基础上进行了扩充，初步研究并设计了空间查询语言GSQL，且阐述了实现部分功能的途径。最后，从面向应用的空间处理方法这一角度出发详细分析了缓冲区分析、距离分析和物性分析等空间分析的主要内容，并针对军事上的具体需求，实现了一些空间分析功能。 围绕发射场和航区城市可能出现的安全问题, 首先研究了液体推进剂火箭爆炸火球的生长规律，并将理论推导的计算模型与实验结果进行了比较；接下来通过建立火球生长过程中空气卷入的计算模型，推算出火箭爆炸泄漏渗透于地面泥土中推进剂的量、推进剂爆炸热辐射蒸发的时间以及推进剂泄漏于地面泥土的长度等参数；最后进行了推进剂源强计算和毒气扩散机理分析。通过综合理论研究的有关内容和实验分析的相关结果以及仿真分析为航区城市保护范围的确定提供了理论依据。 在此基础上进行了基于航区城市安全的航迹分析研究。包括与地理信息相结合分析出了液体推进剂火箭爆炸的冲击波、火球热辐射造成破坏和伤害的安全距离以及液体推进剂有毒气体危害的安全距离，受保护城市的保护范围等内容。在火箭航迹的离线规划阶段，基于数字地图提供的各种信息，通过建立有效的毒气散逸模型，对火箭航迹进行了充分的评估和分析，将航迹规划问题转化为代价最小的决策问题，并给出了航迹规划的一般流程。