Matlab火炮武器射击密集度影响因素仿真研究+源代码(2)
1 引言
作为主战武器，火炮有很多战术技术指标，其中最重要的性能指标之一就是射击密集度。射击密集度一直是各个国家致力研究的核心课题之一，本文通过对弹道飞行过程进行仿真的手段，研究各因素对火炮武器射击密集度的影响，期望通过建立火炮武器射击密集度与主要因素的定量关系，为提高火炮武器射击密集度提供可行的思路和手段。
1.1 背景及重要性分析
火炮是一种口径大于等于20mm，以发射药为能源发射弹丸的身管射击武器。火炮的攻击目标很广泛，可以对水陆空的目标实施打击。火炮在战场上一般用来压制或者歼灭敌方的有生力量和技术兵器，还可以摧毁敌方各种防御基地和军事目标（包括各种装甲目标和特种任务目标）。20世纪70年代以来，全球局部地区发生多次局部战争，由于核武器威力过大用不上，而导弹和火箭虽然射程远、精度高、威力大，但不能持续不断的为战场提供火力支援。相比于导弹和火箭，火炮能够在任何地点，提供持久的战场火力支援，所以火炮仍然是现阶段最可靠的武器。
火炮在很早以前就被作为战场武器了，但是从火炮开始存在，随之而来的就是它的动力学问题。早期的火炮动力学问题隶属于经典的火炮设计理论的一部分，动力学分析只用于为火炮结构分析和强度设计提供火炮主要零部件的受力。随着现代战场对火炮要求的提高，需要它有更长的射程和更精准的打击，火炮最大地面射击密集度的要求也就成为现在主要的性能指标。弹丸在实际飞行运动过程中，会存在很多影响因素的干扰，如：炮口的初始扰动、弹道风、动不平衡及质量偏心等，对飞行弹道产生影响，造成弹道偏差[1]。对火炮而言，受到这些因素的影响，会出现落点的散布较大，导致火炮射击密集度的下降，也就会影响火炮武器在实战中的打击效能。以往通过在火炮设计或弹药设计等方面进行改善，减少一些随机干扰因素的影响，提高结构的抗干扰能力，来提高火炮的密集度。但是由于射击密集度的大小是由随机误差产生的，不容易控制和消除，从实际情况来说，上述方法很难再根本上改善射击密集度。所以我们必须深入研究各类随机影响因素对射击密集度的影响，以求能得到定量关系，并以此为依据进行改善。
过去使用的都是质点弹道模型，即便是一些国家提出的所谓“修正的质点弹道模型”也只是在一定程度上考虑了攻角的影响，但仍属于质点弹道模型[2]。本文的刚体弹道模型，只是在刚体弹道基础上做了最小程度地简化，所以计算精度很高。
1.2 国内外发展现状
1.3 本课题研究内容和任务
本课题通过建立旋转稳定弹刚体外弹道模型，完成考虑多种影响因素的火炮射击密集度仿真系统，并对弹道和设计密集度的各类影响因素进行研究分析。以旋转稳定弹为研究对象，理论与仿真相结合，沿着刚体外弹道模型—动力学仿真—射击密集度与主要影响因素的定量分析的线索，查阅资料、推导公式、建立方程、编程仿真分析相辅相成，把弹道理论与计算机语言结合在一起，在弹道仿真和影响因素分析后为提高火炮射击密集度提供可行的思路和手段。
本文的主要内容有：
（1）建立火炮弹丸（旋转稳定弹）地面坐标系内的数学模型，模型考虑弹重、起始扰动、动不平衡、质量偏心等因素。
（2）旋转稳定弹在有风条件下建立运动方程，运用Matlab进行仿真编程，并分别分析各影响因素对弹道和射击密集度的影响。
（3）通过仿真数据和结果，得到各因素和射击密集度的定量关系，为提高火炮射击密集度提供可行的思路。