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CN114942460B - 一种间瞄落点检测方法 - Google Patents

一种间瞄落点检测方法

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CN114942460B
CN114942460B CN202210574356.0A CN202210574356A CN114942460B CN 114942460 B CN114942460 B CN 114942460B CN 202210574356 A CN202210574356 A CN 202210574356A CN 114942460 B CN114942460 B CN 114942460B
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柳泽龙
施宏洋
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Junpeng Special Equipment Co Ltd
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Junpeng Special Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种间瞄落点检测方法，包括以下步骤：步骤一，仪器布置；步骤二，落点采集；步骤三，数据调用；步骤四，模型生成；步骤五，落点检测；其中在上述步骤一中，将采集终端布置到间瞄目标点的预定区域，并根据间瞄落点检测的精度要求，以相应的间距在采集终端的感应区域选定若干个感应点位，再将半导体压力传感器、定位器和无线通讯器安装到各个感应点位上，并依序编号记录；该发明利用Fisher判别分类算法、拉索回归算法、分类回归决策树算法和大数据技术，并通过评价指标和代价复杂性剪枝法，构建出间瞄武器炮弹落点检测模型，仪器布置后无需人员操作，智能化程度高，检测效率快、精度高，人力成本低。

Description

一种间瞄落点检测方法
技术领域
本发明涉及间瞄落点检测技术领域，具体为一种间瞄落点检测方法。
背景技术
间瞄武器的特点为弹道弯曲、射程远，采用间瞄方式瞄准目标，无需看见目标，只要知道对方的方向和位置就可以开火，可以跨过一些地形障碍，如山丘等，且抛物线弹道可以获得较远的射程，适于攻击远距离目标。目前，在军事作战模拟训练过程中一般利用间瞄武器射击训练，并通过检测间瞄武器炮弹的落点误差，辅助作训人员提高自身对间瞄武器的操作水平。
然而，常规的间瞄落点检测方法智能化程度较低，通过人员操作仪器检测间瞄武器炮弹的落点误差，检测效率低、精度差，人力成本高，且检测仪器布置困难，需要规划地点和尺寸，费时费力，布置成本高，同时仅采用GPS定位系统，卫星通讯信号的传输受大气层、卫星星历和卫星种差影响较大，定位精度低、误差大，降低了间瞄落点检测的精确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种间瞄落点检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种间瞄落点检测方法，包括以下步骤：步骤一，仪器布置；步骤二，落点采集；步骤三，数据调用；步骤四，模型生成；步骤五，落点检测；
其中在上述步骤一中，将采集终端布置到间瞄目标点的预定区域，并根据间瞄落点检测的精度要求，以相应的间距在采集终端的感应区域选定若干个感应点位，再将半导体压力传感器、定位器和无线通讯器安装到各个感应点位上，并依序编号记录；
其中在上述步骤二中，间瞄武器向目标点进行射击，炮弹轰击在采集终端的感应区域，在若干个感应点位上形成一个球形冲击波，再通过半导体压力传感器采集各个感应点位上间瞄武器的火力冲击势能，获得冲击势能峰值，并通过定位器和无线通讯器将各个感应点位的点位位置、触发时间和点位编号发送给三维检测云台；
其中在上述步骤三中，通过数据调用模块从间瞄武器炮弹数据库中导入大量的炮弹特性数据，并从弹坑冲击波场数据库中导入大量的落点冲击波场特性数据，再以炮弹特性数据和落点冲击波场特性数据作为模型的原始数据，并划分成训练集数据和测试集数据；
其中在上述步骤四中，通过模型构建模块，利用Fisher判别分类算法、拉索回归算法和分类回归决策树算法，将训练集数据构建成间瞄落点分析模型，再通过模型优化模块将测试集数据输入到间瞄落点分析模型中，通过评价指标评估间瞄落点分析模型对炮弹特性数据和落点冲击波场特性数据中间瞄武器炮弹落点检测结果的好坏，并通过代价复杂性剪枝法优选出间瞄武器炮弹落点检测模型；
其中在上述步骤五中，三维检测云台通过落点检测模块将各个感应点位的点位位置、触发时间和点位编号输入间瞄武器炮弹落点检测模型中，根据点位信息和触发时间换算出球形冲击波的波速，获得间瞄武器炮弹火力等级，再根据各个感应点位的冲击势能峰值的大小和点位编号的顺序换算出球形冲击波的范围和中心，获得间瞄武器毁伤能效和间瞄落点弹坑位置，进而测算出间瞄落点弹坑位置与间瞄目标点之间的距离，获得间瞄武器炮弹落点误差。
优选的，所述步骤一中，半导体压力传感器选用微型高精度半导体压力传感器。
优选的，所述步骤一中，定位器选用厘米级精度的GPS定位器和RTK定位器。
优选的，所述步骤一中，安装在同一个感应点位上的半导体压力传感器、定位器和无线通讯器均使用同一个编号。
优选的，所述步骤二中，间瞄武器为军事作战模拟训练用间瞄武器。
优选的，所述步骤三中，训练集数据和测试集数据分别占原始数据的70％和30％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该间瞄落点检测方法，利用Fisher判别分类算法、拉索回归算法、分类回归决策树算法和大数据技术，并通过评价指标和代价复杂性剪枝法，构建出间瞄武器炮弹落点检测模型，仪器布置后无需人员操作，智能化程度高，检测效率快、精度高，人力成本低；检测仪器布置便捷，可任意布置，无需规划尺寸，省时省力，布置成本低；在GPS定位的基础上增设RTK定位，对卫星通讯信号的载波进行了相位差分处理，定位精度高、误差小，提高了间瞄落点检测的精确性。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明中感知点位的布置结构图；
图3为本发明的系统流程图；
图4为本发明的方法流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：一种间瞄落点检测方法，包括以下步骤：步骤一，仪器布置；步骤二，落点采集；步骤三，数据调用；步骤四，模型生成；步骤五，落点检测；
其中在上述步骤一中，将采集终端布置到间瞄目标点的预定区域，并根据间瞄落点检测的精度要求，以相应的间距在采集终端的感应区域选定若干个感应点位，再将微型高精度半导体压力传感器、厘米级精度的GPS定位器和RTK定位器以及无线通讯器安装到各个感应点位上，并依序编号记录，安装在同一个感应点位上的半导体压力传感器、定位器和无线通讯器均使用同一个编号；
其中在上述步骤二中，军事作战模拟训练用间瞄武器向目标点进行射击，炮弹轰击在采集终端的感应区域，在若干个感应点位上形成一个球形冲击波，再通过半导体压力传感器采集各个感应点位上间瞄武器的火力冲击势能，获得冲击势能峰值，并通过定位器和无线通讯器将各个感应点位的点位位置、触发时间和点位编号发送给三维检测云台；
其中在上述步骤三中，通过数据调用模块从间瞄武器炮弹数据库中导入大量的炮弹特性数据，并从弹坑冲击波场数据库中导入大量的落点冲击波场特性数据，再以炮弹特性数据和落点冲击波场特性数据作为模型的原始数据，并划分成训练集数据和测试集数据，训练集数据和测试集数据分别占原始数据的70％和30％；
其中在上述步骤四中，通过模型构建模块，利用Fisher判别分类算法、拉索回归算法和分类回归决策树算法，将训练集数据构建成间瞄落点分析模型，再通过模型优化模块将测试集数据输入到间瞄落点分析模型中，通过评价指标评估间瞄落点分析模型对炮弹特性数据和落点冲击波场特性数据中间瞄武器炮弹落点检测结果的好坏，并通过代价复杂性剪枝法优选出间瞄武器炮弹落点检测模型；
其中在上述步骤五中，三维检测云台通过落点检测模块将各个感应点位的点位位置、触发时间和点位编号输入间瞄武器炮弹落点检测模型中，根据点位信息和触发时间换算出球形冲击波的波速，获得间瞄武器炮弹火力等级，再根据各个感应点位的冲击势能峰值的大小和点位编号的顺序换算出球形冲击波的范围和中心，获得间瞄武器毁伤能效和间瞄落点弹坑位置，进而测算出间瞄落点弹坑位置与间瞄目标点之间的距离，获得间瞄武器炮弹落点误差。
基于上述，本发明的优点在于，利用Fisher判别分类算法、拉索回归算法、分类回归决策树算法和大数据技术，并通过评价指标和代价复杂性剪枝法，构建出间瞄武器炮弹落点检测模型，仪器布置后无需人员操作，智能化程度高，检测效率快、精度高，人力成本低，且检测仪器布置便捷，可任意布置，无需规划尺寸，省时省力，布置成本低，同时在GPS定位的基础上增设RTK定位，对卫星通讯信号的载波进行了相位差分处理，定位精度高、误差小，提高了间瞄落点检测的精确性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种间瞄落点检测方法，包括以下步骤：步骤一，仪器布置；步骤二，落点采集；步骤三，数据调用；步骤四，模型生成；步骤五，落点检测；其特征在于：
其中在上述步骤一中，将采集终端布置到间瞄目标点的预定区域，并根据间瞄落点检测的精度要求，以相应的间距在采集终端的感应区域选定若干个感应点位，再将半导体压力传感器、定位器和无线通讯器安装到各个感应点位上，并依序编号记录；
其中在上述步骤二中，间瞄武器向目标点进行射击，炮弹轰击在采集终端的感应区域，在若干个感应点位上形成一个球形冲击波，再通过半导体压力传感器采集各个感应点位上间瞄武器的火力冲击势能，获得冲击势能峰值，并通过定位器和无线通讯器将各个感应点位的点位位置、触发时间和点位编号发送给三维检测云台；
其中在上述步骤三中，通过数据调用模块从间瞄武器炮弹数据库中导入大量的炮弹特性数据，并从弹坑冲击波场数据库中导入大量的落点冲击波场特性数据，再以炮弹特性数据和落点冲击波场特性数据作为模型的原始数据，并划分成训练集数据和测试集数据；
其中在上述步骤四中，通过模型构建模块，利用Fisher判别分类算法、拉索回归算法和分类回归决策树算法，将训练集数据构建成间瞄落点分析模型，再通过模型优化模块将测试集数据输入到间瞄落点分析模型中，通过评价指标评估间瞄落点分析模型对炮弹特性数据和落点冲击波场特性数据中间瞄武器炮弹落点检测结果的好坏，并通过代价复杂性剪枝法优选出间瞄武器炮弹落点检测模型；
其中在上述步骤五中，三维检测云台通过落点检测模块将各个感应点位的点位位置、触发时间和点位编号输入间瞄武器炮弹落点检测模型中，根据点位信息和触发时间换算出球形冲击波的波速，获得间瞄武器炮弹火力等级，再根据各个感应点位的冲击势能峰值的大小和点位编号的顺序换算出球形冲击波的范围和中心，获得间瞄武器毁伤能效和间瞄落点弹坑位置，进而测算出间瞄落点弹坑位置与间瞄目标点之间的距离，获得间瞄武器炮弹落点误差。
2.根据权利要求1所述的一种间瞄落点检测方法，其特征在于：所述步骤一中，半导体压力传感器选用微型高精度半导体压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种间瞄落点检测方法，其特征在于：所述步骤一中，定位器选用厘米级精度的GPS定位器和RTK定位器。
4.根据权利要求1所述的一种间瞄落点检测方法，其特征在于：所述步骤一中，安装在同一个感应点位上的半导体压力传感器、定位器和无线通讯器均使用同一个编号。
5.根据权利要求1所述的一种间瞄落点检测方法，其特征在于：所述步骤二中，间瞄武器为军事作战模拟训练用间瞄武器。
6.根据权利要求1所述的一种间瞄落点检测方法，其特征在于：所述步骤三中，训练集数据和测试集数据分别占原始数据的70％和30％。
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