【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气象探测领域，具体涉及基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法及系统。
技术介绍
1、火炮等武器平台所发射的弹丸，在空气中飞行都受到气温、气压、相对湿度和风等气象因素的影响。如果弹道修正时不能提供准确的弹道气象数据，势必会影响射击精度。例如公布号为cn114216363a的现有专利技术专利申请文献《辅助射击装置及方法》该装置包括：手持式气象仪，用于采集气象数据；手持式激光测距仪，用于获取目标的距离和俯仰角；以及，移动终端，用于显示包含武器选择控件的第一界面；响应于对武器选择控件的第一操作，确定武器类型、获取对应的弹型系数和阻力系数并显示包含读取控件和启动控件的第二界面；响应于对读取控件的第二操作，读取手持式气象仪采集的气象数据；响应于对启动控件的第三操作，根据弹型系数和阻力系数、气象数据及目标的距离和俯仰角进行弹道计算，得到俯仰修正量和方向修正量并输出。该现有技术的气象数据获取方式简单，但该现有方案仅仅采用手持式气象仪获取气象数据，在远程射击的应用场景下，无法精确、全面地获取弹道气象数据。以及公布号为cn115544710a的现有专利技术专利申请文献《一种直瞄武器模拟终端的击发模拟评估方法及装置》该方法包括：通过激光发射确认直瞄武器模拟终端与被打击目标之间的通视关系；当直瞄武器模拟终端与被打击目标之间通视时，计算直瞄武器模拟终端照射到被打击目标的光斑的中心位置，并根据所述光斑的中心位置计算出子弹模拟飞行弹道；将所述子弹模拟飞行弹道与被打击目标的行动路径进行碰撞推演，判断所述被打击目标是否被击中；当被打击目标被击中
2、综上，现有技术存在全弹道气象数据获取精度低，导致火炮射击精度受到制约的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何解决全弹道气象数据获取精度低，导致火炮射击精度受到制约的技术问题。
2、本专利技术是采用以下技术方案解决上述技术问题的：基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法包括：
3、s1、获取火炮射击及气象数据，根据火炮射击及气象数据计算弹丸飞行轨迹坐标，其中，火炮射击及气象数据包括：标准气象条件、火炮射角、弹丸初速、经纬度坐标；
4、s2、将弹丸飞行轨迹坐标，转换为弹丸飞行轨迹大地坐标；
5、s3、利用预置内插逻辑，按照不少于2个预置高度，将不少于2个的高空气象探测站数据，内插于弹丸飞行轨迹坐标；
6、s4、将与预置高度的气象探测站数据，水平插值到预置网格；
7、s5、根据各弹丸飞行轨迹大地坐标对应的预置高度，在预置网格中，选取与预置高度相邻的网格点气象探测数据，采用双线性内插方法，将网格点气象探测数据插值到弹丸坐标点，据以获取弹道气象数据。
8、本专利技术利用多站点高空气象探测数据，利用的多个站气象探测，使得保障半径覆盖整个射弹飞行弹道，准确获取全弹道气象数据，快速准确获取弹丸弹道上不同位置的气象要素，满足炮兵、防空兵气象保障等领域中，在远程打击应用场景下，对弹道气象数据获取及弹道修正的需求。
9、在更具体的技术方案中，步骤s1中，利用下述逻辑计算弹丸飞行轨迹坐标：
10、
11、式中，c为弹道系数，hτ(y)为空气密度函数，g(vrτ)为空气阻力函数，vx、vy、vz分别为速度在x，y，z轴上的分量，wx、wz分别为弹道纵风和弹道横风，g为重力加速度。
12、在更具体的技术方案中，利用下述逻辑处理得到重力加速度g：
13、g＝9.80616(1-0.0026373cos2b+0.0000059cos22b)
14、式中，b为高空气象探测站的纬度。
15、在更具体的技术方案中，步骤s2包括：
16、s21、根据弹丸飞行轨迹坐标，处理得弹丸大地坐标，将弹丸大地坐标，转换为地心空间直角坐标；
17、s22、将地心空间直角坐标，转换为弹丸飞行轨迹大地坐标。
18、在更具体的技术方案中，步骤s21中，利用下述逻辑，将弹丸大地坐标转换为弹丸飞行轨迹大地坐标：
19、
20、式中，b、l和h分别为高空气象探测站的纬度、经度和高程坐标，n为过站点的卯酉圈曲率半径，e2为第一偏心率平方。
21、在更具体的技术方案中，步骤s22中，利用下述逻辑，将地心空间直角坐标，转换为弹丸飞行轨迹大地坐标：
22、
23、式中，x、y和z为高空气象探测站相对于炮阵地为原点的站心坐标，x、y和z为高空气象探测站地心空间直角坐标，x0、y0和z0为炮阵地的地心空间直角坐标。
24、在更具体的技术方案中，步骤s3中，利用下述逻辑，将高空气象探测站数据，内插于弹丸飞行轨迹坐标：
25、
26、式中，yi为插值到弹丸轨迹高度的气象要素值，hi为弹丸轨迹高度，yi+1、yi-1分别为弹丸轨迹高度上下相邻层的气象要素值，hi-1、hi+1分别为弹丸轨迹高度上下相邻层的高度。
27、本专利技术利用多个高空气象探测站的同时次探测数据进行空间插值，以获得非探测坐标的气象数据，既能保证数据获取精度，又解决了无法获取全弹道气象数据的问题，提高弹道气象条件的修正准确性。
28、在更具体的技术方案中，步骤s4中，利用下述逻辑，通过克里金插值法，将气象探测站数据水平插值到预置网格：
29、
30、式中，λi为z(xi)分配所得权重，z(xi)为已知位置xi处的探测值，z*(x0)为位置x0处的估计值，n为估计z*(x0)值所采用的实际探测值个数。
31、在更具体的技术方案中，步骤s5中，利用下述逻辑，将网格点气象探测数据插值到弹丸坐标点：
32、
33、
34、
35、其中：q11、q12、q21、q22分别为4个相邻网格点，(x1-y1)、(x1-y2)、(x2-y1)及(x2-y2)分别为q11、q12、q21、q22的坐标，f(q11)、f(q12)、f(q21)、f(q22)分别为4个相邻网格点的探测值，f(r1)、f(r2)分别为4个网格点探测值在x轴上的线性插值，f(p)为双线性插值结果。
36、在更具体的技术方案中，基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取系统包括：
37、飞行轨迹坐标计算模块，用以获取火炮射击及气象数据，根据火炮射击及气象数据计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤S1中，利用下述逻辑计算所述弹丸飞行轨迹坐标：
3.根据权利要求2所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，利用下述逻辑处理得到所述重力加速度g：
4.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
5.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤S21中，利用下述逻辑，将所述弹丸大地坐标转换为所述弹丸飞行轨迹大地坐标：
6.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤S22中，利用下述逻辑，将所述地心空间直角坐标，转换为所述弹丸飞行轨迹大地坐标：
7.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤S3中，利用下述逻辑，将所述高空气象探测站数据，内插于所述弹丸飞行轨
8.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用下述逻辑，通过克里金插值法，将所述气象探测站数据水平插值到所述预置网格：
9.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤S5中，利用下述逻辑，将所述网格点气象探测数据插值到所述弹丸坐标点：
10.基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤s1中，利用下述逻辑计算所述弹丸飞行轨迹坐标：
3.根据权利要求2所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，利用下述逻辑处理得到所述重力加速度g：
4.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
5.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，其特征在于，所述步骤s21中，利用下述逻辑，将所述弹丸大地坐标转换为所述弹丸飞行轨迹大地坐标：
6.根据权利要求1所述的基于探测数据空间插值的弹道气象数据获取方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：马林，昝兴海，孙宝京，张本成，张琦，张伟强，慕臣英，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院，
类型：发明
国别省市：
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