基于视景仿真的枪械作战效能评估系统

摘要

在新型枪械的研制过程中，需要将其置身于预定的作战环境中，考虑可能出现的环境与对抗因素来评估其作战效能，以论证枪械系统的设计必要性和有效性。本文设计了一套较为完整的枪械作战效能评估系统，是在虚拟现实视景仿真技术的基础上完成设计的。
　　系统首先实现虚拟作战环境模型、枪械模型、士兵模型的建立，还为士兵模型添加了感知模型;其次，通过分析人工智能中A*寻路算法在简单地图上搜索速度快的优点，将A*算法应用于单兵射击考核模块中实现路径规划问题，但双人对抗中由于地形较大，A*算法不适用，烟花算法可以克服这一局限，故将烟花算法应用于双人对抗中实现士兵对抗的路径规划问题，完成士兵在场景中的智能移动;再次，本文为实现真实的评估结果，在单兵考核功能模块中搭建了枪械作战效能评估模型，通过外弹道微分方程计算公算偏差，得出士兵射击命中率;而双人对抗模块中，在输入不同型号枪械的公算偏差和士兵的生命数量的情况下，将士兵置于四种不同场景下进行对抗，评估结果是通过命中子弹数与发射子弹数的比值计算命中率，综合分析剩余生命数量以及命中率，对比评估不同型号枪械的作战效能。
　　最后，本文用三维视景仿真技术，初步完成了枪械作战效能评估系统，实现了单兵射击模块中对枪械命中率的评估以及双人对抗模块中对不同枪械作战效能的对比评估功能。直观的对枪械的效能进行评估，经过XX厂的测试验收，达到了枪械作战效能评估的预期效果，表明系统具有较强的可行性和准确性。

目录

声明

摘要

1．1 课题来源及研究背景

1．2 国内外发展现状

1．3 本文的主要内容

1．4 本文的组织结构

2 总体设计

2．1 设计思路

2．2 路径规划算法

2．3 枪械作战效能评估

2．4 模型设计

2．4．1 虚拟作战环境模型

2．4．2 枪械模型

2．4．3 士兵模型

2．5 本章小结

3 士兵路径规划算法研究

3．1．1 A*算法

3．1．2 A*算法在路径规划中的应用

3．1．3 路径规划结果

3．2 烟花算法

3．2．1 烟花算法

3．2．2 烟花算法的实现步骤

3．2．3 烟花算法在路径规划中的应用

3．2．4 路径规划结果与分析

3．3 应用烟花算法与A*算法在路径规划中的比较

3．4 本章小结

4 枪械作战效能评估分析

4．1 弹道散布及数学模型

4．2 外弹道微分方程

4．3 射击效率评定模型的建立

4．4 评估过程及数据

4．4．1 单兵射击考核结果及数据

4．4．2 双人对抗评估结果及数据

4．5 本章小结

5 基于视景仿真的枪械作战效能评估系统的实现

5．1 功能需求

5．2 系统操作流程

5．3 系统的实现

5．4 本章小结

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢