李寒梅

摘 要：眾所周知，計算機數(shù)字仿真的優(yōu)點在于成本較低、試驗周期短，在外場試驗條件有限的情況下，可以通過仿真計算得到大樣本仿真結(jié)果。編制仿真軟件，關(guān)鍵是設(shè)計科學合理的軟件結(jié)構(gòu)，使用置信度高的數(shù)學模型。著重介紹了軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并從數(shù)據(jù)流概念入手，詳細闡述了該軟件的模塊化設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：仿真試驗；數(shù)據(jù)流；模塊化設(shè)計；質(zhì)心干擾效果

中圖分類號：TN972 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.062

制導雷達定點設(shè)置的靜態(tài)試驗方法。所謂“定點試驗”，就是指末制導雷達定點設(shè)置，其機械軸（也稱彈軸）始終瞄準目標艦，發(fā)射箔條干擾彈前，末制導雷達電軸自動跟蹤目標艦，箔條干擾彈發(fā)射后，其電軸跟蹤目標艦與干擾云的質(zhì)心，末制導雷達終端設(shè)備實時錄取電軸相對機械軸的航向偏角，以此評定無源質(zhì)心干擾效果。本文采用靜態(tài)試驗方法設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)，編制無源干擾裝備質(zhì)心干擾效果數(shù)字仿真試驗軟件，最終可得出仿真試驗結(jié)果。

1 仿真試驗軟件數(shù)據(jù)流

無源干擾裝備質(zhì)心干擾效果數(shù)字仿真試驗軟件（以下簡稱“仿真試驗軟件”）的使用需求：各型艦艇在不同末制導雷達開機距離、不同航速、不同風速、不同風向、不同導彈來襲方位條件下通過數(shù)字仿真，計算得出質(zhì)心干擾效果，并自動實時存儲仿真試驗結(jié)果，最后對仿真試驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)庫操作，統(tǒng)計艦艇舷向360°范圍內(nèi)，來襲方位以1°為單位的每個來襲方位的干擾成功率。

根據(jù)上述要求，選擇VB6.0作為開發(fā)工具。VB最顯著的特點可以概括為可視化、面向?qū)ο蠛褪录?qū)動。除此之外，VB還具有強大的數(shù)據(jù)庫管理功能、支持標準的程序設(shè)計結(jié)構(gòu)。任何軟件系統(tǒng)從根本上來說都是對數(shù)據(jù)進行加工或變換的工具，軟件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計以數(shù)據(jù)流為主線，按照數(shù)據(jù)的輸入、加工、輸出對軟件進行模塊化設(shè)計，包括輸入模塊、質(zhì)心干擾仿真模塊、輸出模塊。

該軟件的輸入包含兩組數(shù)據(jù)流：①試驗參數(shù)，例如末制導雷達開機距離、導彈來襲方向、目標艦航向航速、風向風速等，試驗參數(shù)在程序初始化時設(shè)置；②在仿真計算時需要的用彈量、發(fā)射角度、規(guī)避航向等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在仿真計算運行過程中由無源干擾戰(zhàn)術(shù)使用輔助決策軟件產(chǎn)生。質(zhì)心干擾仿真模塊主要功能就是對數(shù)據(jù)進行加工，經(jīng)過各個數(shù)學模型的計算，獲得末制導雷達跟蹤艦云質(zhì)心的動態(tài)變化，同時對動態(tài)末制導雷達跟蹤單元內(nèi)目標艦或箔條云出跟蹤單元的切割過程（質(zhì)心轉(zhuǎn)移過程）進行計算。利用質(zhì)心干擾效果判定數(shù)學模型對單次仿真結(jié)果進行干擾效果評定，最后將單次質(zhì)心干擾效果和各導彈來襲方位的干擾成功率作為仿真結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫中。

數(shù)據(jù)流圖是軟件系統(tǒng)邏輯模型的一種圖形表示，該軟件的數(shù)據(jù)流圖如圖1所示。

2 仿真試驗軟件模塊化設(shè)計

結(jié)構(gòu)化設(shè)計屬于面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。該軟件遵循結(jié)構(gòu)化的設(shè)計理念，在軟件數(shù)據(jù)流圖的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)流圖映射為軟件結(jié)構(gòu)圖。由此得出，仿真試驗軟件由輸入模塊、質(zhì)心干擾仿真模塊和輸出模塊組成，組成框圖如圖2所示。根據(jù)軟件結(jié)構(gòu)圖，仿真態(tài)勢初始化和仿真模型為圖中每一個模塊確定采用的算法。

2.1 輸入模塊

輸入模塊是軟件和用戶的交互窗口，仿真試驗軟件的輸入模塊包括試驗參數(shù)和無源干擾戰(zhàn)術(shù)使用輔助決策方案的輸入，每次仿真試驗的試驗參數(shù)是人為設(shè)定的、可變的，需通過用戶界面進行設(shè)置，因此要設(shè)計可操作性強的用戶界面。VB用戶界面主要有兩種，分別是單文檔界面（SDI）和多文檔界面（MDI）。仿真試驗軟件的核心在于仿真算法，SDI即可滿足用戶界面設(shè)計要求。無源干擾戰(zhàn)術(shù)使用輔助決策方案是被固化的，在程序運行中被多次調(diào)用，必須與試驗參數(shù)完全匹配，并參與各個數(shù)學模型的計算，因此，也要設(shè)計高效的數(shù)據(jù)調(diào)用比對模塊。無源干擾戰(zhàn)術(shù)使用輔助決策方案以文件的形式被保存，VB中的所謂文件，一般是指存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)集合，每個文件都有一個文件名作為標識，應(yīng)用程序通過文件名對文件中的數(shù)據(jù)進行訪問，VB6.0提供了強大的文件系統(tǒng)操作能力。

2.2 質(zhì)心干擾仿真模塊

質(zhì)心干擾仿真模塊主要包括導彈行為、目標艦行為、箔條誘餌狀態(tài)、干擾效果評定等功能模塊。初始化設(shè)置參數(shù)后，導彈通過解算末制導雷達跟蹤模型跟蹤目標，解算當前時刻的目標艦、箔條誘餌的運動數(shù)學模型，解算質(zhì)心干擾方程，得出下一時刻的導彈跟蹤角。如此循環(huán)直至導彈完成一次攻擊為止。將仿真結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫，對其仿真結(jié)果進行評定。

2.3 輸出模塊

一種試驗態(tài)勢的仿真試驗結(jié)束，軟件自動將仿真試驗參數(shù)和仿真結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫。仿真軟件自動返回到程序初始化模塊，

進行下一個仿真試驗態(tài)勢的計算機數(shù)字仿真，直至完成操作人員在程序初始化中設(shè)定的數(shù)萬種試驗態(tài)勢的計算機數(shù)字仿真，最后對仿真試驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)庫操作。

仿真結(jié)果分析首先是將所有的仿真結(jié)果進行統(tǒng)計，在艦艇舷向360°范圍內(nèi)來襲方位以1°為單位統(tǒng)計每個來襲方位的干擾成功率。仿真結(jié)果分析流程圖如圖3所示。

仿真結(jié)果統(tǒng)計采取的技術(shù)措施是將仿真結(jié)果通過編程將相同航速、相同末制導雷達距離跟蹤波門寬度的航次篩選出來，然后統(tǒng)計同一來襲方位各種氣象條件下的干擾成功次數(shù)，仿真試驗結(jié)果截圖如圖4所示，最后統(tǒng)計生成各型目標艦艇干擾成功概率統(tǒng)計表。

3 結(jié)束語

按照該設(shè)計方法，無源干擾裝備質(zhì)心干擾效果數(shù)字仿真試驗軟件已編制完成，通過對仿真試驗結(jié)果的統(tǒng)計處理，獲得了某型艦載無源干擾裝備反導成功概率。利用該仿真結(jié)果，可預測艦載無源干擾裝備作戰(zhàn)使用效果，同時可對艦載無源干擾裝備的干擾性能和影響箔條質(zhì)心反導成功概率的主要因素進行深入分析。

圖3 仿真結(jié)果分析流程圖 圖4 仿真試驗結(jié)果

參考文獻

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〔編輯：王霞〕