本书系统地论述了多层次、多角度实现枪械系统作战效能仿真评估的体系与方法，全面介绍了枪械系统作战效能仿真评估的概念、意义、国内外发展概况，以及常用武器系统作战效能分析方法及其关键技术。主要内容包括性能层的枪械性能参数试验获取方法、效能层的枪械系统作战效能指标仿真评估方法和格斗层的分布式虚拟战场环境下半实物仿真枪械系统作战效能评估方法，同时，介绍了枪械系统作战效能仿真评估系统的开发与研制。本书主要为高等
院校、国防院校、军事院校相关专业本科生、研究生及教师撰写，可作为他们深入钻研的指导资料，也可供从事武器系统研制与开发、作战效能评估、半实物仿真、虚拟战场仿真、测试与计量技术以及相近专业的科技工作者、工程技术人员学习和参考。
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第1章 绪论 121.1 枪械系统作战效能仿真评估概述 121.1.1 枪械系统作战效能仿真评估的定义及其评估体系 12
1.1.2 枪械系统作战效能仿真评估的意义 14
1.2 武器系统作战效能分析方法及其国内外发展概况 141.2.1 武器系统作战效能及其度量 14
1.2.2 武器系统作战效能的层次结构 15
1.2.3 常用的武器系统作战效能分析方法 15
1.2.4 国内外研究状况 17
1.3 枪械系统作战效能仿真评估的关键分析方法及本书的重点内容 201.3.1 枪械系统作战效能仿真评估分析方法的确定 21
1.3.2 枪械性能层参数试验获取方法 21
1.3.3 枪械系统效能层仿真评估方法 21
1.3.4 枪械系统格斗层仿真评估方法 22
第2章 枪械性能参数试验获取方法 242.1 枪械性能参数试验数据采集与处理分系统的总体设计 24
2.2 压力测试子系统 262.2.1 压力测试子系统的结构 27
2.2.2 压力测试子系统的软件设计 28
2.2.3 试验结果 29
2.3 自动机测试子系统 302.3.1 自动机测试子系统的结构 30
2.3.2 自动机运动测试子系统软件设计 31
2.3.3 试验结果 32
2.4 弹丸初速与射频测试子系统 332.4.1 弹丸初速与射频测试子系统的结构 33
2.4.2 弹丸初速与射频测试子系统软件设计 35
2.4.3 试验结果 36
2.5 枪械撞击动力学参数辨识子系统 372.5.1 撞击动力学的建模 37
2.5.2 撞击动力学模型的参数估计方法 39
2.5.3 枪械撞击动力学参数辨识子系统 41
2.5.4 试验结果 44
2.6 枪械射击精度测试子系统 452.6.1 枪械射击精度测试子系统的硬件配置 46
2.6.2 枪械射击精度测试子系统的图像处理方法 47
2.6.3 枪械射击精度测试子系统的软件设计与开发 52
2.6.4 射击精度试验及其结果 54
第3章 基于射击效率的枪械系统作战效能分析方法 573.1 基本假设和战场想定 57
3.2 枪械系统的弹道散布及数学模型 573.2.1 弹道散布及集束弹道 58
3.2.2 弹道散布的规律 58
3.2.3 弹道散布的数值表征 59
3.3 枪械系统射击效率评定模型的建立 613.3.1 枪械射击命中概率的计算模型 61
3.3.2 命中条件下毁伤概率的计算模型 65
3.3.3 枪械射击效率的计算模型 66
3.4 计算实例 663.4.1 单枪对单个目标（一对一）的对比分析 66
3.4.2 单枪对小分队（一对多）的对比分析 68
3.4.3 小分队对单个目标（多对一）的对比分析 68
第4章 枪械系统静态作战效能分析方法 704.1 基本假设和战场想定 70
4.2 枪械系统静态作战效能评估数学模型的建立 704.2.1 静态作战效能评估的总模型 70
4.2.2 可用度向量A的计算模型 71
4.2.3 可信赖矩阵D的计算模型 72
4.2.4 作战能力向量C的计算模型 73
4.3 计算实例 744.3.1 可用度向量A的计算 75
4.3.2 可信赖矩阵D的计算 75
4.3.3 作战能力向量C的计算 76
4.3.4 枪械系统静态作战效能的计算 77
4.4 参战人员自身因素对枪械系统作战效能的影响 774.4.1 蒙特卡罗方法简介 77
4.4.2 均匀分布随机数的产生 78
4.4.3 正态分布随机数的产生 78
4.4.4 参战人员影响因子的计算模型 79
4.4.5 考虑参战人员自身影响因素的枪械系统静态作战效能计算模型 79
4.4.6 随机仿真试验及其计算结果 79
第5章 基于SEA的枪械系统作战效能分析方法 825.1 SEA方法的基本概念 825.1.1 定义 82
5.1.2 SEA方法的基本评价过程 83
5.2 基本假设和战场想定 84
5.3 枪械系统性能指标的确定 84
5.4 枪械系统使命指标的确定 84
5.5 系统映射 86
5.6 系统有效性分析 885.6.1 超盒逼近数值SEA算法的基本概念 89
5.6.2 枪械系统效能使命轨迹逼近模型 90
5.6.3 系统有效性分析模型 91
5.7 应用实例 91
第6章 枪械系统作战效能综合评估分系统的设计与开发 936.1 设计枪械系统作战效能综合评估分系统的系统工程方法 936.1.1 系统工程学简介 93
6.1.2 枪械系统作战效能综合评估分系统的功能需求分析 94
6.2 枪械系统作战效能综合评估分系统的软件设计 946.2.1 枪械系统作战效能综合评估分系统的体系结构 95
6.2.2 枪械系统作战效能综合评估分系统的计算分析流程 95
6.2.3 面向对象的程序设计 97
6.3 枪械系统作战效能综合评估分系统的软件编程 986.3.1 枪械系统作战效能综合评估系统的软件集成环境 98
6.3.2 各软件模块的说明 98
6.4 算例 103
第7章 分布式虚拟战场环境下半实物枪械作战效能评估分系统框架设计 1047.1 需求分析 104
7.2 分系统的体系结构 106
7.3 虚拟战场环境中陆军小分队作战模拟模型 1077.3.1 目标搜索模型 107
7.3.2 机动模型 109
7.3.3 陆军小分队智能推理决策模型 112
7.3.4 命中与毁伤模型 118
7.3.5 枪械作战效能评估模型 118
7.4 分系统实现的关键技术 1197.4.1 HLA技术 119
7.4.2 虚拟战场环境生成技术 119
7.4.3 作战想定生成技术 120
7.4.4 半实物仿真枪械技术 121
7.4.5 兵力生成技术 122
7.4.6 数据库的生成与管理技术 123
第8章 分布式虚拟战场环境下半实物枪械作战效能评估分系统开发与实现 1258.1 总体设计 125
8.2 仿真管理总控子系统 1268.2.1 硬件平台介绍 126
8.2.2 子系统的组织结构 127
8.2.3 仿真管理程序 128
8.2.4 主控程序 129
8.3 虚拟战场环境生成子系统 1308.3.1 虚拟场景的建模技术和优化技术 131
8.3.2 虚拟轻武器射击靶场的创建 134
8.3.3 虚拟城市街区的创建 139
8.3.4 虚拟战场环境的实时显示与驱动技术 145
8.4 想定生成子系统 1518.4.1 子系统需求分析 151
8.4.2 子系统总体设计 152
8.4.3 作战想定生成的关键技术 153
8.4.4 程序设计与实现 164
8.4.5 应用实例 167
8.5 兵力生成子系统 1728.5.1 虚拟士兵几何建模 172
8.5.2 利用DI-Guy建立虚拟参战人员实体模型 173
8.5.3 对已有实体模型改造 175
8.5.4 建模时的关键技术 176
8.5.5 虚拟士兵运动控制 177
8.5.6 虚拟士兵碰撞检测方法 180
8.5.7 虚拟士兵行为规划 180
8.5.8 虚拟士兵路径规划 183
8.6 仿真枪械测控子系统 1898.6.1 模拟子弹的发射 190
8.6.2 模拟单连发射 190
8.6.3 模拟枪声 191
8.6.4 模拟后坐力 192
8.6.5 仿真枪械的空间定位 193
8.7 空间定位子系统 1938.7.1 三维空间定位系统工作原理 193
8.7.2 三维空间定位系统的软件设计 194
8.8 弹着点校正子系统 1968.8.1 几何校正的最优方法分析 196
8.8.2 校正子系统工作过程 199
8.8.3 子系统总体设计 200
8.8.4 主要模块的实现 202
8.9 弹道解算子系统 2098.9.1 弹道解算的基本原理 209
8.9.2 弹道解算方法 209
8.9.3 弹道解算的初始参数 212
8.9.4 弹道解算步长选择 213
参考文献 215
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