近地场景下爆炸型烟雾弹结构仿真方法

爆炸型烟雾弹在反制红外武器、保护高价值军事目标方面具有重要意义。目前绝大多数的烟雾仿真模型未考虑到爆炸的矢量信息和近地粒子扩散效果,在壁面效应与空气湍流现象显著的近地场景下对爆炸型烟雾仿真的真实性较低。针对现有方法,在近地场景下对爆炸型烟雾弹仿真精度差的问题,提出一种近地场景下的爆炸型烟雾弹结构模型仿真方法。该方法利用粒子位置信息代替粒子模型的生命周期,以高斯烟团模型为基础,构建了基于爆弹方向和壁面效应的近地烟雾爆炸模型,以提高对近地烟雾弹爆炸场景仿真的精确性。在仿真的图像上采用结构相似度(Structural Similarity,SSIM)分析,经过最佳参数选取实验后,SSIM值达到0.9443,标准差为±0.0005。对比粒子系统-高斯烟团模型、椭球爆炸模型和爆炸型烟雾弹模型,分别高出0.0112、0.1329和0.0063。实验结果对比表明,新模型在烟雾仿真中具有明确的方向信息,对烟雾湍流和壁面效应的细节表达能力更强,对近地烟雾弹爆炸场景的仿真具有更高的精确性。

爆炸型烟幕弹遮蔽效能仿真研究

传统的烟幕仿真方法通常使用假定风场均匀稳定的高斯模型或者拉赫特曼扩散理论,这些方法忽略了实际大气边界层复杂多变的特点。为了解决这一问题,建立一个基于计算流体力学(CFD)方法的爆炸型烟幕弹遮蔽效能仿真模型。运用拉格朗日方法,基于在椭球体内均匀生成随机粒子的方法构建初始云团。分析烟剂燃烧放热对初始云团的热力效应,结合CFD方法和离散相模型对烟幕粒子的扩散进行模拟,得到烟幕质量浓度的时空分布。通过计算面密度得到烟幕对可见光的有效遮蔽区域。效能仿真结果与试验结果和拉赫特曼模式结果对比,证明了该模型的有效性,表明烟幕弹遮蔽效能仿真模型在爆炸型烟幕弹的前期扩散阶段较好地反映了烟幕形状及长度、高度的变化规律。

烟幕弹扩爆过程的计算机仿真

对烟幕弹扩爆过程提出了阶段划分的思想，并对各阶段进行了初步的理论研究．介绍了仿真软件的设计思想，分析了典型访真结果，给出扩爆管稳定性的对比研究结果．