【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于军事仿真，具体来说，涉及一种基于目标特征模型的构建方法。
技术介绍
1、随着新兴科学技术在军事领域的广泛应用，世界上大多数国家的武器装备都发生了重大变化。为了提高本国武装力量和军事水平，达到抢占战争先机，提高战略防御能力的目的，世界各国积极开展战场环境下武器对抗毁伤仿真研究。随着计算机技术的发展和实弹试验条件的限制，通过模拟武器对抗的毁伤过程来评估毁伤是一种理想的方法。
2、武器毁伤分析是武器发展和战场环境分析领域的重要研究课题，广泛应用于武器前期验证、设计和效能评估等过程。随着计算机仿真技术的发展，武器毁伤评估方法不断完善，从经验分析或实验研究向数值模拟分析弹眼碰撞过程转变。目前，战场环境仿真具有较好的作战仿真能力，但现有的仿真系统在作战仿真中不能给出武器对抗的实际伤害效果。
3、在武器毁伤仿真过程中，毁伤计算和毁伤效果显示的基础取决于目标模型的构建。目标模型的本质是反映真实武器目标结构的三维模型，并能保证目标的材料特性和功能毁伤特性与真实目标等效。根据不同的研究需要，在有效反映真实目标几何或物理结构的前提下，可以对目标模型的结构进行不同程度的简化。目标模型主要包括两种形式：目标构型模型和目标功能模型。在基于弹体战斗部毁伤机理的装备毁伤评估研究方法中，采用目标构型模型作为目标模型。该毁伤评估方法的核心是战斗部毁伤机理，定量分析战斗部冲击波、破片分布、破片动能等因素，利用弹目交互处理计算目标被击中后的毁伤效果，求解计算目标设备的毁伤概率。与基于目标功能模型的毁伤评估方法相比，由于缺乏对目标功
技术实现思路
1、针对现有虚拟战场仿真平台缺乏对目标武器毁伤评估的问题，本专利技术提供了一种基于目标特征模型的构建方法。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于目标特征模型的构建方法，包括步骤：
4、s1、使用multigen creator软件构建目标构型模型，完善目标的三维物理模型，确定total节点和objectportion节点的划分；对目标三维模型按照结构树形式进行展示。
5、s2、进行目标系统功能划分与建模，分析损伤评估的预期目标和评估要求，合理构建目标功能模型；
6、s3、基于共享基本结构实现目标构型模型和功能模型的映射，根据目标功能模型的结构划分，合理分配渲染区间，将目标模型作为场景元素进行三维渲染。
7、进一步地，目标构型模型包括几何形状模型和等效物理特性模型，几何形状模型用于描述目标设备的物理结构和几何形状，显示实际目标的外观特征，并用于在三维场景中显示；计算导弹目交汇时战斗部(战斗部是弹药毁伤目标或完成既定战斗任务的核心部分，通常由壳体和装填物组成)和目标设备的毁伤情况。
8、等效物理特性建模描述目标装备的材料性能。如物理材料的厚度、强度、韧性等物理性能，用于计算目标装备在弹目交汇(弹丸破片与目标在空间交汇)过程中的抗突防能力。
9、进一步地，total节点构建规则：
10、节点是复杂模型中每个舱室的根节点，total树形结构的层次：分支树的叶子节点所连接的内容是长方形面片(face结构)，六个面片构成一个长方体舱室接到分支树的第三层；第三层内容是各个舱室，结构是group；第二层内容是舱室的各个系统单元，是舱室群部的集合，用于计算功能毁伤，其包括每一个独立的小舱室，结构是group；
11、total树形结构的宽度：按照模型的大小以及功能作战部的多少改变分支树的宽度；舱室毁伤计算采用的是遍历节点的方法。
12、进一步地，objectportion节点构建规则：
13、objectportion节点是除了total节点以外唯一可以挂在db节点下的根节点，objectportion树形结构的层次：分支树叶子节点所连接的内容是构成打击目标的基本面片(face结构)，第四层是组成打击目标的最基本的系统单元，由多个面片组成；第三层是组成打击目标的小系统；第二层是组成了打击目标的各大基本系统；
14、objectportion树形结构的宽度：objectportion树的宽度受数据库表的objectportion的限制；在建模期间，与数据库表中objectportion相对应的节点数应该存在于根节点下。
15、进一步地，功能模型是在目标构形模型的基础上建立的，反映目标整体功能毁伤规律的模型，主要针对数量众多的部件(易损件)和种类繁多、相互关联的复杂结构或复杂系统目标；为弹目交汇处理和毁伤计算提供必要的目标信息；复杂目标的功能建模需要根据毁伤研究的任务和目的进行合理划分。复杂目标，如舰船目标和飞机目标，通常是一个有机整体，具有特殊的建筑材料、结构体系、复杂的毁伤机理等特点，各种结构和系统之间相互联系。
16、进一步地，通过建立目标构型模型和目标功能模型的对应关系，在毁伤评估过程中对复杂目标的毁伤信息进行合理处理；
17、目标构型模型与目标功能模型的逻辑对应关系，其上半部分为复杂目标的物理结构图；即所构建的物理模型的抽象结构图。下半部分是一棵倒立的树，具有功能结构；上下两部分共用一个基本结构组，其中基本结构是指模型中具有独立功能并能完成特定任务的特定结构单元；
18、每个基本结构由多个组成单元组成；
19、构件单元是损伤计算的基本单元处理对象，基础结构的损伤程度直接由构件单元计算产生，基础结构的损伤为整体目标损伤评估的输入。
20、进一步地，共享基本功能结构的模型映射关系实现了目标物理模型与功能系统之间逻辑对应关系的抽象建模；在抽象建模过程中，为了确定构型模型与功能模型之间的唯一映射关系，提出了一种基于着色系统的目标结构建模方法；通过合理分配颜色区域，为不同的功能模块添加不同的颜色属性。
21、进一步地，着色方法利用r通道的值区间来划分目标物理模型的基本功能结构，即用不同的r值区间来描述不同的物理功能结构；g通道和b通道是随机分配的，为了表现出明显的毁伤效应分化，各物理基础结构的g通道和b通道的值应保持不同。
22、进一步地，在对目标模型进行建模时，首先要建立目标功能模型，确定复杂目标中各功能子系统与其嵌入式系统之间的结构关系；
23、在毁伤仿真过程中，除了将目标模型作为场景元素进行三维渲染外，程序中的目标描述模块将对三维模型进行分析，并将获得的舱室物理和几何信息挂载到包含颜色r值的基本功能结构节点上。
24、进一步地，在目标构型模型中，face面片是颜色r值的存储面片。
25、本专利技术相比现有技术，具有如下有益效果：
26、实现基于虚拟战场仿真平台的目标武器毁伤评估，解决武器对抗多样性问题，提出目标特征模型建模方法，保证毁伤仿真评本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，目标构型模型包括几何形状模型和等效物理特性模型，几何形状模型用于描述目标设备的物理结构和几何形状，显示实际目标的外观特征，并用于在三维场景中显示；
3.根据权利要求2所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，total节点构建规则：
4.根据权利要求3所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，objectportion节点构建规则：
5.根据权利要求4所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，功能模型是在目标构形模型的基础上建立的，反映目标整体功能毁伤规律的模型，主要针对数量众多的部件和种类繁多、相互关联的复杂结构或复杂系统目标；为弹目交汇处理和毁伤计算提供必要的目标信息；复杂目标的功能建模需要根据毁伤研究的任务和目的进行合理划分。
6.根据权利要求5所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，通过建立目标构型模型和目标功能模型的对应关系，在毁伤评估过程中对复杂目标
7.根据权利要求6所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，共享基本功能结构的模型映射关系实现了目标物理模型与功能系统之间逻辑对应关系的抽象建模；在抽象建模过程中，为了确定构型模型与功能模型之间的唯一映射关系，提出了一种基于着色系统的目标结构建模方法；通过合理分配颜色区域，为不同的功能模块添加不同的颜色属性。
8.根据权利要求7所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，着色方法利用R通道的值区间来划分目标物理模型的基本功能结构，即用不同的R值区间来描述不同的物理功能结构；G通道和B通道是随机分配的，为了表现出明显的毁伤效应分化，各物理基础结构的G通道和B通道的值应保持不同。
9.根据权利要求8所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，在对目标模型进行建模时，首先要建立目标功能模型，确定复杂目标中各功能子系统与其嵌入式系统之间的结构关系；
10.根据权利要求9所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，在目标构型模型中，Face面片是颜色R值的存储面片。
...【技术特征摘要】
1.一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，目标构型模型包括几何形状模型和等效物理特性模型，几何形状模型用于描述目标设备的物理结构和几何形状，显示实际目标的外观特征，并用于在三维场景中显示；
3.根据权利要求2所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，total节点构建规则：
4.根据权利要求3所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，objectportion节点构建规则：
5.根据权利要求4所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，功能模型是在目标构形模型的基础上建立的，反映目标整体功能毁伤规律的模型，主要针对数量众多的部件和种类繁多、相互关联的复杂结构或复杂系统目标；为弹目交汇处理和毁伤计算提供必要的目标信息；复杂目标的功能建模需要根据毁伤研究的任务和目的进行合理划分。
6.根据权利要求5所述的一种基于目标特征模型的构建方法，其特征在于，通过建立目标构型模型和目标功能模型的对应关系，在毁伤评估过程...
【专利技术属性】
技术研发人员：程鑫，曹畅，潘倩，
申请(专利权)人：西安空天仿真科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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