基于科学知识图谱的弹药毁伤评估技术发展现状与趋势研究

为厘清弹药毁伤评估技术演进规律,展望未来发展趋势,基于中国知网(CNKI)数据库,以1993-2022年收录的911篇毁伤评估技术文献为研究样本,运用CiteSpace软件绘制弹药毁伤评估技术研究发文机构、发文作者、研究现状以及研究热点知识图谱并进行可视化计量分析.研究发现,毁伤评估技术对充分发挥武器装备的战斗性能、作战水平、火力打击方案、合理配置作战资源有着重要的支撑保障作用,通过关键词词频、聚类、时间线以及突现分析,提出弹药毁伤评估技术应在协同毁伤、毁伤评估实时性、计算机技术与毁伤评估技术融合等方面进一步研究,将更好地完善弹药毁伤评估技术的理论与实践发展体系.

远场爆炸荷载作用下钢箱梁桥的动力响应及毁伤评估

针对大规模爆炸后桥梁结构的毁伤评估问题,以三跨连续钢箱梁为对象,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和显式动力学方法,研究了冲击波入射角度与冲击波强度对桥梁结构破坏模式的影响规律,建立了桥梁毁伤程度与冲击波特性之间的映射关系。结果表明:通过CFD数值模拟得到的爆炸荷载可以反映冲击波的绕射和消波效应,可以为桥梁结构的抗爆计算提供可靠的爆炸荷载;桥梁的破坏模式与冲击波入射角有关,而桥梁的毁伤程度与冲击波强度有关;入射角度为0°时,桥梁的迎爆面腹板发生局部屈曲,非迎爆面桥墩发生破坏。

基于多源信息融合的巡飞弹对地目标识别与毁伤评估

面向利用多枚巡飞弹对地面高防御移动目标进行打击的任务场景,提出一种基于多源信息融合的巡飞弹对地移动目标识别与毁伤评估方法。基于IoU判定实现红外图像与可见光图像的多源信息融合;提出一种基于YOLO-VGGNet的两阶段紧耦合的巡飞弹对地移动目标毁伤评估方法,利用卷积神经网络深度语义信息提取的优势,引入红外毁伤信息,实现对地面移动目标的在线实时毁伤评估。。实验结果表明:基于多源信息融合的目标识别算法有效提升了巡飞弹对地面移动目标识别的有效性;基于YOLO-VGGNet的在线实时毁伤等级评估方法较传统基于图像变化检测与基于两阶段卷积神经网络的方法评估准确率分别提升19%和10.25%。

基于遥感影像的大当量爆炸建筑物毁伤评估模型

为了研究大当量爆炸建筑物毁伤评估问题,基于遥感影像解译和大数据分析构建了大当量爆炸建筑物毁伤评估模型。首先,基于大当量爆炸的具体历史案例构建了毁伤数据集,具体指基于遥感影像提取建筑物毁伤信息,辅助大数据信息补充毁伤细节,利用地理信息系统空间分析数字化毁伤信息,构成毁伤数据集。然后,基于毁伤数据集中的训练样本修正经验模型参数,构建了适用于大当量爆炸的针对不同类型建筑物的毁伤评估模型,并基于毁伤数据集中的验证样本测试了模型性能。实验证明:所构建模型拟合优度高于96%,检验样本准确度高于84%,整体误差在可接受范围内。所构建模型在一定精度要求下可为大当量爆炸事故评估提供参考。

爆炸作用下浅埋直墙拱结构的毁伤评估方法与毁伤判据选择

为提出1种针对爆炸作用下浅埋拱结构毁伤的可靠评估方法,对结构毁伤评估的方法和毁伤判据的选择展开了讨论。通过分析钢筋混凝土直墙拱的土中浅埋爆炸试验以及有限元计算结果,将直墙拱结构爆炸作用下的破坏模式总结为弯曲破坏、弯曲-剪切破坏、局部震塌破坏、局部冲切破坏四种破坏模式。总结了结构目标物理毁伤评估的一般思路,讨论了不同破坏模式下毁伤判据的选择,为结构的毁伤等级评估工作的开展奠定了基础。归纳了毁伤判据与毁伤形态、毁伤等级的映射关系,结合毁伤形态对数值模拟结果划分毁伤等级,并比较了不同毁伤判据对等级评估结果准确性的影响,可为毁伤评估判据的选取提供了参考。

基于Unity3D的杀爆战斗部对相控阵雷达毁伤评估可视化设计与实现

为提高战斗部的设计迭代与毁伤评估效率,引入典型相控阵雷达的目标易损性模型,构建了杀爆战斗部威力场计算模型、弹目交会模型以及典型相控阵雷达的毁伤概率计算模型,并基于Unity3D引擎搭建了杀爆战斗部对相控阵雷达的毁伤评估系统。系统能够实现杀爆战斗部的参数化设计、威力场计算以及杀爆战斗部对典型相控阵雷达毁伤概率的计算及毁伤效果的可视化。针对某杀爆战斗部进行试算,系统直观显示了战斗部威力以及对典型相控阵雷达的毁伤效果,设置战斗部落速为100 m/s, CEP为1 m,计算得到了落高为4~7 m,落角在30°~90°的弹目交会条件下战斗部对典型相控阵雷达的毁伤概率。所设计的系统功能完备,可以为杀爆战斗部方案设计及对相控阵雷达的毁伤评估提供支撑,系统开发的思路可以为战斗部威力计算及毁伤评估软件的设计提供参考。

基于多任务学习的建筑毁伤评估方法

建筑毁伤评估在灾害救援过程中对制定救援策略、优化资源调度等方面具有重要作用。现阶段,基于语义分割的毁伤评估方法难以提取毁伤建筑细粒度语义信息,对此提出一种基于多任务学习的建筑毁伤评估方法,将毁伤评估分为粗粒度的建筑区域提取与细粒度的毁伤分割两个子任务,通过共用编解码器,与上下文信息融合模块实现建筑区域的粗粒度提取和建筑毁伤的细粒度分割,将两个结果使用Hadamard积融合,得到最终评估结果。实验结果表明,所提的基于多任务学习的建筑毁伤评估方法有较好的性能。

基于图像的目标毁伤评估研究进展

目标毁伤评估是现代战争中不可或缺的环节,能够获悉对目标的打击程度还能为下一任务的执行提供指导信息。随着计算机技术的飞速发展,基于图像的目标毁伤评估出现并快速发展,产生了许多优良的算法和模型,这类方法与人工考察的传统方法相比更具有安全性和高效性。介绍了基于图像的目标毁伤评估工作的研究现状,论述了目标毁伤评估面临的挑战;根据图像的来源对基于图像的毁伤评估方法进行了分类,再根据图像类型和采用方法的不同进行类别细分,分析了各种方法的实现方式和优缺点,并对基于图像的毁伤评估发展进行了展望。

飞机舵面易损特性与毁伤评估方法研究综述

飞机舵面作为产生维持飞机可控飞行所需控制力的部件,在空战条件下极易遭受毁伤,开展飞机舵面毁伤评估对飞机类目标的精准毁伤评估、整机易损性降低、战场生存能力提高具有重要意义。本文回顾了飞机舵面毁伤评估的基本组成,分别从毁伤评估对象、损伤模式分析、低易损性设计和增稳控制算法4个方面总结了舵面毁伤评估的研究体系,重点分析了用于舵面毁伤评估的6项关键技术。在此基础上,针对未来战机高生存力设计和快速、精准毁伤评估技术的需求,结合未来关键技术发展趋势,从功能毁伤角度分析了舵面毁伤评估需要关注和亟待解决的问题。

考虑连续倒塌的大型建筑物结构毁伤评估

针对大型建筑类目标快速、准确毁伤评估需求,提出基于构件贡献因子的考虑连续倒塌因素的目标结构毁伤评估方法。通过分析目标结构毁伤机理,计算关键构件贡献因子并建立其毁伤准则等流程,进而构建目标结构毁伤计算模型。仿真结果表明,该方法能够快速、准确实现目标易损性分析与毁伤评估。

防护型急救车底盘毁伤评估研究

目的:探究防护型急救车底盘抵御爆炸性武器手雷、地雷的毁伤效果。方法:在满足防护型急救车防护要求的前提下,采用12 mm厚聚乙烯(polyethylene,PE)防护板和复合陶瓷PE防护板(1 mm铝板+6 mm B4C陶瓷+12 mm高分子量聚乙烯纤维)对急救车底盘进行防护。通过理论计算和仿真模拟,分别分析某62 g TNT手雷对PE防护板和某6000 g TNT当量地雷对复合陶瓷PE防护板的爆炸毁伤效果。结果:PE防护板和复合陶瓷PE防护板能够分别抵御某手雷和某地雷在1.1 m炸距下的爆炸毁伤作用,且均未出现明显破坏。结论:PE防护板和复合陶瓷PE防护板均能满足抵御爆炸性武器手雷、地雷毁伤作用及机动性、轻量化要求,该研究可为防护型急救车底盘防护设计提供参考。

基于有限元仿真结果识别的建筑物目标毁伤评估

针对建筑物目标准确毁伤评估需求,提出一种基于有限元仿真结果识别的毁伤评估新方法。利用结构动力有限元分析软件SAP-2000进行目标毁伤数值模拟与分析,通过数值模拟结果的图像变化特征识别与指标量化,结合目标功能与物理毁伤等级判别准则,实现打击前的目标毁伤预评估。利用实例进行了仿真验证,结果表明,该方法在仿真条件下能够合理、有效实现建筑物目标的毁伤评估。

基于功能恢复时间的机场跑道目标毁伤评估方法

机场跑道毁伤效果的评估及功能恢复时间在作战评估领域具有重要意义。以子母弹联合火力打击机场跑道为背景,以打击机场跑道的效益为出发点,对机场跑道的毁伤评估标准和方法进行了研究。首先,分析了打击机场跑道的主要目的在于封锁,跑道的毁伤评估标准应重点体现其时间效益;然后,分析得出结论:计算最小升降窗口只能得到是否达到封锁机场的目的,需计算最优升降窗口才能得到机场功能恢复时间;进而提出了一种方向搜索算法,可搜寻打击后机场跑道上的最优升降窗口,并进行了算例分析。提出的方法可为战场机场毁伤评估和跑道修复提供参考。

基于模糊综合评判的油库毁伤评估方法

为了能够快速准确地预测典型油库工程在遭受武器打击后的毁伤情况,提出了一种基于模糊综合评判的快速评估方法.首先建立了包含油库毁伤等级划分、关键部件划分、关键部件毁伤准则的评估方法框架,然后运用区间层次分析法确定了各级关键部件的相对权重,最后运用模糊综合评判法实现了对油库工程系统的毁伤评估.将安全距离和压力-冲量曲线作为关键部件毁伤情况的判定准则,还考虑了武器爆炸效应及油罐爆炸的连锁反应.利用该方法对遭BLU-109/B战斗部打击后的半地下油库的毁伤情况进行计算,得到了该油库遭打击后所处的毁伤等级和预计所需的修复时间.结果表明,该方法规则清晰,计算高效,适合用于油库类目标在遭武器打击后的毁伤程度快速评价.

基于杀爆战斗部轻型装甲车辆毁伤评估体系构建

为解决传统毁伤评估方法无法评估轻型装甲车辆整体功能毁伤程度的现状,围绕“对轻型装甲车辆造成严重毁伤”这一毁伤等级要求,从结构损伤、破片损伤、生物毁伤、冲击、超压等方面对杀爆战斗部的动态威力毁伤概率进行评估分析,构建出轻型装甲车辆的综合毁伤评估准则,可从单一毁伤模式综合判断轻型装甲车辆毁伤等级。根据轻型装甲车辆防护特性,选取步战车作为典型目标开展目标易损性分析,设计出等效靶标并进行实弹射击,对其结构、生物、破片、超压、过载毁伤情况进行测试,验证了综合毁伤评估准则能够精准评估轻型装甲车辆毁伤等级,对轻型装甲车辆毁伤评估分析有一定的指导意义。

图层网格法对混合目标群的毁伤评估

对混合目标群的毁伤评估已成为体系作战时代面临的重大现实难题。针对混合目标群内子目标抗毁能力不同、重要性不同、分布不均匀的特点,提出利用图层网格法进行毁伤评估。依据子目标的抗毁能力,基于毁伤理论建立分类毁伤图层;依据子目标间的连接关系,基于复杂网络理论计算子目标重要性权重;依据子目标的分布特点,基于统计实验法和计算机仿真技术,个性化评估每个子目标的毁伤状态,进而实现对整个混合目标群的精确毁伤评估。算例仿真表明,方法有效可行,且更加精细化,能够呈现整体目标群的局部毁伤状态,可为完善指挥信息系统功能和部队演训提供技术支撑。

基于作战仿真的毁伤评估系统

为了提高作战仿真系统毁伤评估的精度,实现作战仿真系统的可用性,研究了一种基于作战仿真的战场目标毁伤评估系统。采用组件化软件设计思想,建立了基于分布式仿真平台的系统架构;给出了系统的体系结构、功能组成和毁伤的处理流程。引入基于武器终点效应/目标易损性的毁伤评估方法,将毁伤评估划分成毁伤机理、终点效应两阶段工程建模,而后建立了目标毁伤评估模型;定义了毁伤模型的接口,给出了模型的处理流程。结果表明,目标毁伤评估系统扩展性好、通用性强、建模难度低、结果可信度高,可对作战仿真环境中的目标毁伤仿真与评估提供有力的支撑。

基于层次分析-模糊综合评价法的相控阵雷达毁伤评估

为了评估反辐射战斗部对相控阵雷达的毁伤能力,将层次分析法和模糊综合评价法用于毁伤效能评估中,建立了冲击波和破片毁伤效应模型.结合典型相控阵雷达,建立了战斗部对相控阵雷达的毁伤效应评估模型和毁伤评估评价指标体系,给出了评价指标的量化等级.通过计算,给出了典型相控阵雷达在特定条件下的量化计算结果.

武器装备毁伤评估研究进展

随着高新武器系统精确打击和高效毁伤能力的不断提高,武器装备毁伤测试评估的要求和难度也越来越大。分析了武器装备毁伤评估研究的意义,从毁伤评估方法、毁伤评估试验、毁伤评估系统、毁伤评估规范和标准研究4个方面对国内外毁伤测试评估研究情况进行了综述,指出了国内在上述几个方面与国外的差距,并提出加强我国武器装备毁伤评估研究的建议。

破片式战斗部对典型相控阵雷达毁伤评估

为了评估破片式战斗部对典型相控阵雷达的毁伤,对某典型相控阵雷达进行了结构和功能分析,建立了破片式战斗部对相控阵雷达的毁伤评估模型。计算了破片式战斗部作用下雷达各方向的易损性,结果表明天线阵面一侧的毁伤效果最佳。计算了某终点条件下脱靶面上的毁伤概率分布,得到各级别毁伤对应的最佳脱靶方位,可为反辐射导弹总体设计提供参考依据。