近炸引信炸點對彈藥毀傷評估的影響

田 博，施坤林，鄒金龍，李 鐵

(機電動態(tài)控制重點實驗室，陜西 西安 710065)

0 引言

彈藥毀傷評估是指武器系統(tǒng)或彈藥對敵方目標實施火力打擊后，對打擊目標的功能和結(jié)構(gòu)破壞效果進行綜合評定的技術(shù)[1]。目前針對彈藥毀傷效果評估研究主要集中在兩個方面：一是基于彈藥、目標、彈道模型的打擊前預測研究；二是基于偵察圖像分析的打擊后判讀研究[2]。工業(yè)部門主要關(guān)注武器系統(tǒng)如何優(yōu)化性能參數(shù)達到對目標的最大毀傷，因此，本文主要對第一種研究方向進行討論。

國內(nèi)外對于彈藥毀傷評估方法開展了大量研究，主要思路是在一定彈目交會條件下建立攻擊目標針對給定戰(zhàn)斗部威力場的易損性模型，對毀傷的敏感性進行評估。利用戰(zhàn)斗部威力場/目標易損性分析進行彈藥毀傷評估的方法可以較為全面地描述彈藥對目標在一定條件下的打擊效果。文獻[3]根據(jù)防空導彈陣地的功能和結(jié)構(gòu)特性，建立了目標等效模型和戰(zhàn)斗部破片及沖擊波對目標的毀傷判據(jù)，利用蒙特卡洛方法得到了不同彈道參數(shù)下的彈藥毀傷概率；文獻[4]將雷達車目標離散為一定數(shù)目的面積微元，研究一定彈目交會條件下面積微元毀傷判斷準則和目標不同構(gòu)件間對破片毀傷遮蔽效應的處理方法，最終給出破片戰(zhàn)斗部對目標的毀傷情況；文獻[5]從打擊武器與被打擊目標兩方面入手，建立了戰(zhàn)斗部威力/目標易損性評估軟件框架，完成了基于射擊跡線的破片式戰(zhàn)斗部毀傷評估。

為簡化評估算法，目前的彈藥毀傷評估一般都采用引信啟動特性統(tǒng)計結(jié)果來構(gòu)建引戰(zhàn)配合模型。對于殺傷元覆蓋區(qū)域較大的均強型殺傷戰(zhàn)斗部，簡化的引戰(zhàn)模型給出的起爆延遲、起爆角稍有偏差影響不大；但對于一些采用定向、聚焦等戰(zhàn)斗部的彈藥來說，上述方法對引信實際炸點的空間位置描述具有較大的隨機性，彈藥毀傷評估結(jié)果誤差較大。針對上述問題本文提出了一種基于引信實時炸點的彈藥毀傷評估算法，分析引信三維炸點散布對彈藥毀傷效果的影響。

1 傳統(tǒng)的彈藥毀傷評估算法

基于戰(zhàn)斗部威力場/目標易損性的彈藥毀傷評估是綜合考慮戰(zhàn)役目的、復雜戰(zhàn)場環(huán)境、武器系統(tǒng)性能、彈藥威力、目標特性、背景干擾等多種因素，對武器系統(tǒng)或彈藥戰(zhàn)斗部對目標功能和結(jié)構(gòu)破壞效果進行綜合評定的技術(shù)。它是對彈藥打擊目標整個彈目交會工作過程的數(shù)學重構(gòu)，要想準確評估必須深入研究彈藥攻擊過程。導彈從離開發(fā)射架開始，沿著一定彈道飛向目標，導彈制導精度決定著是否能夠?qū)?zhàn)斗部準確運載到目標附近。當導彈將戰(zhàn)斗部運送到目標附近時，引信開始工作，引信炸點位置直接決定了戰(zhàn)斗部毀傷元是否能夠命中目標，是否能夠命中目標的易損部位。因此，要想達到理想的毀傷評估效果，首先要搞清影響最終毀傷的主要因素：1) 引信的啟動特性;2) 戰(zhàn)斗部的類型和毀傷元特性;3) 導彈和目標的交會條件;4)目標的易損特性。

目前常見的毀傷評估算法很多，但無論是哪種算法都離不開彈道、引信、戰(zhàn)斗部、目標等要素的描述，差異在于描述模型的精細度及準確度[6-7]。與毀傷直接相關(guān)的戰(zhàn)斗部威力、目標易損性模型得到了較多關(guān)注，有各種較為詳細的描述方法和模型，但對彈藥能否適時準確起爆的決策前提——引信在毀傷中的巨大作用則沒有被足夠重視。如果引信不能及時、準確地起爆戰(zhàn)斗部(引信啟動區(qū)與戰(zhàn)斗部威力覆蓋區(qū)失調(diào))，很難做到對目標的最大毀傷。更有甚者，如果引信失效，威力再大的戰(zhàn)斗部也無用武之地，如圖1所示。簡化的引信啟動概率曲線無法準確描述實際彈道和目標散射特性差異造成的炸點實際散布對毀傷的影響；因此，必須對傳統(tǒng)彈藥毀傷評估算法中的引信描述模型加以改造，以適應現(xiàn)代戰(zhàn)爭中出現(xiàn)越來越多的定向、聚焦彈藥的毀傷評估。

圖1 引信炸點精度對新型彈藥毀傷評估精度影響Fig.1 Influence of fuze burst point accuracy on damage assessment accuracy of new ammunition

1.1 基于戰(zhàn)斗部威力場/目標易損性的彈藥毀傷評估算法

基于戰(zhàn)斗部威力場/目標易損性的彈藥毀傷評估算法往往以戰(zhàn)斗部威力模型為出發(fā)點來研究整個彈藥的毀傷能力。常常通過“毀傷幅員”和“單發(fā)毀傷概率”來描述戰(zhàn)斗部毀傷能力?！皻鶈T”可以理解為戰(zhàn)斗部的本征效能或靜態(tài)效能，一般通過戰(zhàn)斗部靜爆試驗數(shù)據(jù)構(gòu)建；“單發(fā)毀傷概率”可以理解為戰(zhàn)斗部的動態(tài)效能，一般通過少量外場測試結(jié)合大量仿真試驗構(gòu)建。“毀傷幅員”描述了戰(zhàn)斗部毀傷元與所打擊目標的相互關(guān)系，主要研究各種類型毀傷元與不同目標不同部位損傷敏感性(易損特性)的作用過程，能夠客觀反映戰(zhàn)斗部的固有毀傷能力(不與武器結(jié)合，不考慮命中精度和末端彈道狀態(tài))，為戰(zhàn)斗部設(shè)計提供支撐，在此不作詳細討論。“單發(fā)毀傷概率”描述了動態(tài)條件下戰(zhàn)斗部與制導精度、交會狀態(tài)及引信啟動規(guī)律之間的關(guān)系，反映的是戰(zhàn)斗部實戰(zhàn)能力。它可以通過全概率公式描述，在假設(shè)目標無對抗、系統(tǒng)無故障的條件下，根據(jù)全概率公式，其一般性數(shù)學表達式為[8]：

P=?G(x,y,z)φ(x,y,z)dxdydz

(1)

式(1)中，G(x,y,z)為坐標殺爆規(guī)律，φ(x,y,z)為炸點散布規(guī)律。坐標殺爆規(guī)律G(x,y,z)由戰(zhàn)斗部威力參數(shù)、目標易損性和戰(zhàn)斗部與目標的相對位置所決定；炸點散布規(guī)律φ(x,y,z)由命中規(guī)律和引信啟動規(guī)律確定。針對具體的戰(zhàn)斗部和引信，G(x,y,z)和φ(x,y,z)有不同的形式。

1.2 傳統(tǒng)算法中的引信啟動規(guī)律模型

由式(1)可知，基于戰(zhàn)斗部威力場/目標易損性的彈藥毀傷評估算法通過炸點散布規(guī)律φ(x,y,z)來描述引信在毀傷中的作用。它由導彈制導精度和引信啟動特性所決定，制導精度決定了導彈在X，Y平面上的散布，引信啟動特性決定了炸點在Z軸方向上的散布。因此，在極坐標下式(1)表示為：

(2)

式(2)中，fg(ρ,θ)為制導誤差按脫靶量及脫靶方位的二維分布密度函數(shù)，Pdf(ρ,θ)為引信、戰(zhàn)斗部配合效率，ρmax為脫靶量的最大值。

彈藥毀傷過程一般可視為一個由戰(zhàn)斗部、引信及目標構(gòu)成的三元系統(tǒng)。在終點彈道，引信感知目標信息，判斷是否滿足最佳起爆條件；符合最佳起爆條件時，引信發(fā)出起爆指令，引爆戰(zhàn)斗部；戰(zhàn)斗部爆炸釋放毀傷元打擊目標。上述過程可以看出引信啟動特性是影響引戰(zhàn)配合效率及最終毀傷的主要因素。影響引信啟動特性的因素很多，包括目標光電散射特性、引信探測特性、交會條件等等。而影響目標光電散射特性的因素又包括目標三維幾何形狀、目標表面不同部位材料的光電散射特性等參數(shù)；引信探測特性細分為引信探測/接收天線的方向、波束寬度、靈敏度、啟動判據(jù)及延遲時間等參數(shù)；同樣，交會條件也需要細化為目標速度、彈藥速度、交會距離、脫靶方位、脫靶量等參數(shù)?？梢娒枋鲆艈犹匦允且豁椃浅碗s且困難的事。因此，傳統(tǒng)算法將引信啟動特性的研究進行簡化，不考慮上述造成引信啟動點變化的“因”，而采用統(tǒng)計學分布模型來描述引信啟動點散布這一“果”。即不管造成引信啟動點變化的原因等諸多因素，只對最終炸點散布的統(tǒng)計規(guī)律進行研究，用引信啟動位置的平均值、散布標準誤差以及引信平均啟動距離和散布標準誤差等參數(shù)抽象表述引信作用。而往往受試驗經(jīng)費、試驗手段的限制，上述統(tǒng)計規(guī)律很難通過大量靶試給出，而是采用仿真手段獲取，因此誤差較大，很難滿足定向、聚焦彈藥的毀傷評估對引信啟動特性的需求。

2 基于引信實時炸點的彈藥毀傷評估算法

引信建模就是用數(shù)學的語言描述引信彈目交會段探測、識別與控制工作過程。實際作戰(zhàn)過程中，以導彈為例，從發(fā)射到導彈起爆大致可分為發(fā)射助推段、中段飛行段、末制導段及終點彈道彈目交會段。每個階段的工作(對抗)過程都會影響到最終毀傷。如發(fā)射助推段、中段飛行段就涉及到天基和地基預警，反導攔截/突防等對抗過程都直接影響毀傷評估結(jié)果，也有很多的算法模型來描述這一過程。本文主要關(guān)注末制導段及終點彈道彈目交會段引信炸點動態(tài)變化對毀傷效果影響，其他過程對最終毀傷效果可直接采用相關(guān)模型，如圖2。

圖2 毀傷評估涉及到的導彈各個工作階段Fig.2 Damage assessment involves all stages of the missile

末段制導段、終點彈道彈目交會段主要由引信來實現(xiàn)對目標的精確探測和識別及對目標的最佳毀傷決策，這是精確毀傷的前提?；谝艑崟r炸點的彈藥毀傷評估算法以真實彈目交會工作過程為藍本，通過光學、電磁散射理論模型的研究建立目標探測特性模型；抽象歸納引信系統(tǒng)的各個參數(shù)，建立參數(shù)化的引信模型；再通過空間坐標系建立目標與引信彈體交會條件模型，模擬近炸引信不斷接近目標，探測識別目標的過程，給出彈目交會過程中實時變化的空間位置坐標及與之對應的引信回波信號；再根據(jù)具體引信的起爆邏輯，判斷是否滿足起爆條件，當回波信號滿足起爆條件時，輸出起爆信號，并給出實時炸點的空間三維坐標，為彈藥戰(zhàn)斗部威力場/目標易損性毀傷評估算法提供精確的炸點輸入條件，以便更準確地評估毀傷效果。

2.1 影響引信炸點的實時彈目姿態(tài)及空間位置模型

終點彈道時，彈目姿態(tài)及空間位置決定了引信探測波束照射到目標的區(qū)域與角度，而目標照射區(qū)域及角度的變化直接導致回波信號的變化，從而影響炸點的變化；因此必須構(gòu)建實時的彈目姿態(tài)及空間位置模型。彈目交會段是導彈作用的最末端，一般就幾十米，這時因為距離目標越來越近，引信及導引頭已無法看到目標全貌，探測器只能實現(xiàn)對目標的近場局部照射，且導彈與目標的視線速度急劇變化，照射區(qū)域也隨時間不斷變化，形成不斷起伏變化的回波信號序列。此外，在這個階段彈體和目標的速度矢量變化極小，在分析時可看作保持恒定，即認為導彈和目標均做勻速直線運動。根據(jù)彈目交會段的這些特點，可對實時彈目姿態(tài)及空間位置模型進行一些優(yōu)化。

為更好描述彈目交會過程算法，采用了四種坐標系：彈體坐標系、目標坐標系、目連相對速度坐標系及彈連相對速度坐標系。其中，彈體坐標系可以方便地描述探測、接收天線的相對位置關(guān)系；目標坐標系方便計算探測波束照射目標表面位置及戰(zhàn)斗部破片等毀傷元擊中目標的位置；兩個相對坐標系則在計算回波信號時便于處理探測波束、破片與目標的相互作用關(guān)系。彈目交會運動時，根據(jù)交會段的特點采用彈連相對速度坐標系計算最為簡單。可將目標的運動軌跡用以下方程描述：

(3)

式(3)中，ρ為脫靶量，θ為脫靶角，VRE為目標相對導彈的運動速度，zmk為交會開始時目標在相對速度方向上的最遠距離。

各個坐標系可通過公式轉(zhuǎn)換，如目連相對速度坐標系和彈連相對速度坐標系可通過(4)式轉(zhuǎn)換。在t時刻，如果引信回波信號的功率、頻率符合設(shè)定的起爆閾值時，即控制戰(zhàn)斗部起爆，此時對應位置的空間三維坐標轉(zhuǎn)換到目連相對速度坐標系中即可得到相對于目標中心的引信實時炸點三維坐標。

(4)

式(14)中，(xk,yk,zk)為彈連相對速度坐標系中目標的坐標，(xr,yr,zr)為目連相對速度坐標系中引信的坐標，vt為目標速度，vr為導彈速度，vre為相對速度，q為航向角。

2.2 引信探測場/目標光電散射模型

和進行戰(zhàn)斗部威力建模時必須關(guān)聯(lián)目標易損性一樣，引信探測建模時也必須關(guān)聯(lián)目標光電散射特性。引信是在彈丸接近目標時的彈道末段才開始工作的一次性作用裝置，工作時間很短，其主要技術(shù)性能多數(shù)需要在與目標相對運動的動態(tài)過程中才能測定，所以建模時必須結(jié)合目標光電散射特性及運動特性綜合考慮。引信探測場/目標光電散射模型對引信的描述主要采用參數(shù)化建模法，研究影響引信探測/接收系統(tǒng)工作的主要因素，用標準的物理量描述這些關(guān)鍵因素構(gòu)成引信參數(shù)化模型。如激光引信模型包括發(fā)射系統(tǒng)中的激光功率、波束的空間特征、調(diào)制特性、電源系統(tǒng)、彈藥系統(tǒng)的相對位置等參數(shù)，以及接收系統(tǒng)中的敏感器口徑、靈敏度、與彈藥系統(tǒng)相對位置、信號處理電路等參數(shù)。

引信模型實質(zhì)上描述的是引信探測/接收系統(tǒng)的發(fā)射源，引信發(fā)出的毫米波波束或激光波束經(jīng)短距離介質(zhì)傳播入射到目標表面，因照射部位、角度、及目標形狀、材料的不同波形會發(fā)生相應變化再散射出去，被探測器接收到。引信根據(jù)接收到的回波經(jīng)信號處理系統(tǒng)處理出回波中疊加的目標信息，根據(jù)目標特性進行分析以發(fā)現(xiàn)、識別目標。因此，引信建模時必須結(jié)合具體目標的光電散射模型。

研究目標光電散射特性時將復雜目標按不同部件進行分解，利用一系列的平面和二次曲面描述目標的幾何外形。完成目標表面幾何外形的構(gòu)造后，需要對目標表面的材料以及涂層進行研究，建立相應的描述模型來描述此目標表面材料的散射特性(毫米波引信主要采用粗糙度-介電參數(shù)描述，激光引信采用雙向反射分布函數(shù)BRDF描述)。將這些信息與建立好的3D幾何模型合成，得到包含目標外形、表面材料、反射、散射特性的目標樣機模型。圖3是按上述方法建立的目標光電散射特性模型，其中前三個不含目標表面材料及涂層數(shù)據(jù)，第四個目標是疊加了表面材料及涂層數(shù)據(jù)的完整模型。

2.3 基于引信實時炸點的彈藥毀傷評估算法

完成彈目交會姿態(tài)及引信探測場/目標光電散射模型后，即可計算獲取彈目交會過程中引信在彈道上每一個點實時的回波信號。毫米波引信接收到的回波功率可用以下公式計算[9]：

(5)

式(5)中：p1為發(fā)射信號的功率；K1、K2為空間某位置發(fā)射機和接收機天線的方向系數(shù)；D1、D2為發(fā)射機和接收天線標準波瓣的電平；λ為波長；R01、R02為照射/接收距離；δ為目標照射區(qū)域等效散射截面，與照射條件和觀測條件有關(guān)。

激光引信接收光瞳口面的激光回波輻射亮度可用以下公式計算[10]：

(6)

式(6)中，Φ為光通量；Lr為目標散射路徑；ρ為目標被照射區(qū)域表面材料后向散射系數(shù)；δ(y1,z1)為照射區(qū)域內(nèi)LRCS的多次散射遮蔽函數(shù)；M(y1,z1)激光光斑能量密度分布函數(shù)，與目標照射區(qū)域等效激光散射截面及照射條件和觀測條件有關(guān)，可根據(jù)目標光電散射模型算出；U(t)為時間函數(shù)；fλ(θr,φr,θi)波長為λ的照射區(qū)域材料激光雙向反射分布函數(shù)；θr、φr分別為反射極角和方位角；θi為入射極角。

獲取引信實時回波信號后，再根據(jù)具體引信的起爆邏輯，判斷是否滿足起爆條件，當回波信號滿足起爆條件時，輸出起爆信號，利用式(4)計算實時炸點的空間三維坐標；然后根據(jù)實時炸點及戰(zhàn)斗部毀傷幅員模型(靜爆試驗數(shù)據(jù))計算破片命中目標各部位的情況，如圖4所示；最后結(jié)合目標易損性特性模型即可得到最終的彈藥毀傷效果。易損性模型應以碎片質(zhì)量、數(shù)量與目標部位等因素的函數(shù)關(guān)系表給出，即目標特定部位命中多少數(shù)量、多大質(zhì)量的碎片后擊毀的概率為多少這種映射關(guān)系。不同戰(zhàn)斗部映射關(guān)系不一樣，碎片戰(zhàn)斗部是碎片與擊毀概率的對應關(guān)系，桿條戰(zhàn)斗部為目標表面撕裂長度與擊毀概率的對應關(guān)系，超壓沖擊波戰(zhàn)斗部則應是空氣沖擊波壓強的函數(shù)。

圖4 根據(jù)實時炸點得到的破片散布位置圖Fig.4 Fragment distribution position map obtained according to real-time explosion point

3 引信炸點對彈藥毀傷評估影響分析

為進行引信炸點對彈藥毀傷評估影響分析，根據(jù)上述算法，采用QT/QML+VC平臺完成了基于引信實時炸點的彈藥毀傷評估仿真軟件，并采用該軟件實現(xiàn)了激光/毫米波近炸引信對地面目標、空中目標的毀傷仿真，分析了引信實時炸點變化對最終毀傷效果的影響。

3.1 引信炸點精度對空中目標毀傷效果的影響

防空反導彈藥打擊空中目標時，根據(jù)戰(zhàn)斗部毀傷元特性、目標易損性及引戰(zhàn)配合特性可以計算得到最佳炸點位置或最佳炸點分布區(qū)域。引信在最佳炸點分布區(qū)域起爆時，破片恰好能夠命中目標易損區(qū)域，達到最大毀傷效果。實際上由于目標差別、引信性能、彈道、環(huán)境及干擾等各種不確定因素的影響，引信炸點往往是在設(shè)計期望的最佳炸點位置附近一定范圍內(nèi)散布的。隨著引信設(shè)計者的努力，近炸引信的炸點精度控制已由早期的幾十米發(fā)展到如今的幾米[11]，甚至某些交會條件下可以控制到一米以內(nèi)，保證彈藥可以在設(shè)計者期望的位置起爆，實現(xiàn)最佳毀傷。那么引信炸點控制精度從幾十米到幾米，對毀傷效果究竟影響有多大呢？為回答上述問題，特設(shè)計以下仿真方案(如圖5所示)：以目標質(zhì)心在彈道上的投影點為起點沿彈道正負方向間隔2 m作為實際起爆點計算對目標的毀傷概率；按真實作戰(zhàn)條件設(shè)置各種交會彈道，重復上述步驟，獲取各種交會條件下毀傷結(jié)果數(shù)據(jù)；綜合分析炸點精度對毀傷的影響。

圖5 炸點對空中目標毀傷影響Fig.5 Impact of bombing point on air target damage

圖6是一種聚焦式破片戰(zhàn)斗部對預警機的毀傷仿真結(jié)果，主要仿真條件為：脫靶量10 m，彈目相對速度1 000 m/s，破片初速度1 600 m/s，炸點控制精度25 m時的一組1 000條不同交會彈道的仿真結(jié)果統(tǒng)計曲線。表1是不同脫靶量情況下，炸點散布對彈藥毀傷效果影響的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。表2是設(shè)計的預定起爆位置變化時炸點散布對彈藥毀傷效果的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(中度以上毀傷)。

表1 不同脫靶量、炸點散布對應的毀傷結(jié)果統(tǒng)計Tab.1 Statistics of damage results corresponding to different miss distance and burst point dispersion

表2 預定起爆位置、炸點散布對應的毀傷結(jié)果統(tǒng)計Tab.2 Statistics of damage results corresponding to predetermined initiation

從表1、表2可以看出當引信炸點精度變差時，對目標的毀傷概率整體呈下降趨勢。當引信炸點精度降低到±10 m時，對目標的毀傷概率下降約10%～20%；當引信炸點精度降低到±25 m時，對目標的毀傷概率下降約20%～30%。表2則進一步分析了引信最佳炸點設(shè)計對毀傷的影響，與理論計算結(jié)果相互驗證，得到最佳炸點參數(shù)，優(yōu)化引信設(shè)計實現(xiàn)最佳毀傷。

3.2 引信炸點精度對地面目標毀傷效果影響

遠程制導火箭彈、反坦克導彈等對地壓制/打擊彈藥攻擊地面目標時，引信炸點位置決定了戰(zhàn)斗毀傷元所能覆蓋的區(qū)域面積和破片密度。要實現(xiàn)對地面裝甲及人員的有效毀傷，戰(zhàn)斗部破片能量必須大于裝甲穿透(人員殺傷)的最小動能閾值，同時單位投影面上的有效破片數(shù)目也必須大于一定標準閾值。在這些前提下炸點越高越能覆蓋更多區(qū)域，但炸點升高時破片動能及密度必然下降，很可能出現(xiàn)破片擊中目標卻無法毀傷的情況。如圖7所示，區(qū)域邊緣所對應的破片軌跡為破片撞擊速度恰好等于毀傷閾值的邊界，這片破片最終撞擊目標的末速度恰好能擊穿或毀傷目標，它對應的距離即是最大殺傷距離，區(qū)域以內(nèi)為有效殺傷區(qū)，其內(nèi)的破片軌跡末速度均大于毀傷閾值可以毀傷目標，有效殺傷區(qū)以外的破片即使能夠命中目標也無法有效毀傷目標。戰(zhàn)斗部起爆時，其破片的飛散有一定的發(fā)散角度，破片所能覆蓋的區(qū)域為圖7中區(qū)域。當戰(zhàn)斗部破片覆蓋區(qū)恰好與有效殺傷區(qū)重合時，對應的炸高為最佳炸高；戰(zhàn)斗部在高于最佳炸高位置起爆時，雖然破片覆蓋區(qū)域較大，但實際有效殺傷區(qū)域遠小于覆蓋區(qū)域，大量破片無法有效毀傷目標；當炸高過低時，破片覆蓋區(qū)域明顯減小，毀傷范圍減小，因此引信炸點精度對地面目標的毀傷起著重要作用。

圖7 引信實時炸點對地面目標毀傷影響分析Fig.7 Analysis of the effect of real-time blasting point of fuze on damage to ground targets

為分析引信炸點精度對地面目標的毀傷效果影響，進行了155 mm火炮對軍用車輛(雷達車、導彈車)、輕型/重型裝甲目標群、人員等不同目標的毀傷仿真。圖8是雷達車目標1 000條隨機彈道引信實時炸點統(tǒng)計結(jié)果，圖9是引信炸點精度對人員及雷達車目標的毀傷效果影響曲線。

圖8 隨機彈道雷達車目標實時炸點分布統(tǒng)計結(jié)果Fig.8 Statistical results of real-time explosion point distribution of random ballistic radar vehicles

圖9 不同炸點對人員及雷達車的毀傷概率曲線Fig.9 Damage probability curves of personnel and radar vehicles at different explosion points

從圖9中可以看出當引信炸點(對地炸高)控制到10 m左右時對人員的殺傷效果最佳，與美軍配裝M782引信的同口徑火炮毀傷能力基本一致。根據(jù)文獻可知，美國M782引信在9～10 m范圍正常作用時對人員可達到95%致死率。當炸點偏差±5 m時毀傷效果下降15%左右，當炸點偏差±10 m時毀傷效果下降25%左右，當炸點偏差達到±15 m時毀傷效果不足50%。對雷達車時最佳炸高為5 m，當炸點偏差±5 m時毀傷效果下降25%左右，當炸點偏差±10 m時毀傷效果只有35%左右，基本上已經(jīng)很難有效毀傷雷達車。可見，引信炸點對地面目標的毀傷起著至關(guān)重要的作用。

4 結(jié)論

本文提出了基于引信實時炸點的彈藥毀傷評估算法，并采用該算法實現(xiàn)了引信炸點對地面目標、空中目標毀傷效果影響的仿真及定量分析，為新型精確打擊彈藥的精確毀傷評估提供了技術(shù)支撐。仿真結(jié)果表明：無論是對空中目標還是地面目標，當引信炸點精度變差時，對目標的毀傷效果整體呈下降趨勢。當引信炸點距離最佳起爆點偏差5～10 m時，對空中、地面目標的毀傷效果下降約10%～30%，當引信炸點精度降低到20 m以上時對目標的毀傷效果下降約20%～50%，最差時毀傷概率甚至不足35%，很難有效毀傷目標。因此引信實時炸點模型對彈藥毀傷評估算法起著至關(guān)重要的作用。