某拦截系统拦截概率分析+文献综述(4)

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但是当前坦克主动防护系统存在一定问题：系统反应时间较长，探测距离较短。对于高速动能弹（如穿甲弹），却很难有效及时发现、跟踪并拦截，且目前的对抗弹药爆炸破片不能有效对付它们。

1. 3 本文主要内容

其实，本文所研究的LEFP拦截系统从本质上来说也是一种主动防护系统，只是采用了一种新型线性爆炸成型侵彻体(Linear explosively formed projectile, LEFP），用以针对近距离高速弹药。本文介绍其工作原理及过程、建立拦截模型、分析拦截概率并且设计了控制系统电路。运用MATLAB对该数学模型进行仿真和分析，通过蒙特卡洛法将随机抽样的误差值加入标准量得到模拟观测值，再利用最小二乘法进行拟合，计算LEFP发射时刻以及拦截概率。

针对以上问题，作者分为五章来对这些问题的研究展开论述：

第二章首先介绍了LEFP拦截系统由探测系统、控制系统以及多个LEFP模块组成，其次阐述了其工作原理以及成型过程，然后以图解的方式形象地讲述了该系统组成，最后叙述了其工作过程。

第三章本章建立了LEFP拦截系统的数学模型，首先建立了空间坐标系，其次确定了来袭目标的探测方式，根据作战环境和个探测系统的特点选择了光学探测，建立了拦截系统模型，然后分析了影响拦截概率的因素有目标的特性(如大小和形状)以及空中交会的条件(如速度和机动)等，最后进行了最佳LEFP发射延时的确定计算和是否命中目标的判定。

第四章首先介绍了最小二乘法和蒙特卡罗法，并简单介绍了其使用方法和注意要点，其次使用最小二乘法拟合了来袭目标轨迹，然后研究了拦截系统控制方法，以实现拦截系统的控制算法。

第五章主要介绍用matlab进行拦截系统仿真分析，首先用流程图的方式展现了仿真流程，然后提出了仿真算例，利用软件进行仿真，得到仿真结果后，用曲线图的形式展现出来，并分析得到结论。

2 LEFP拦截系统概述

在聚能装药基础上发展起来的线性装药，在爆轰波作用下，药型罩翻转，形成一定长度的线性爆炸成型侵彻体。其速度可达两千米以上，飞行稳定，质量、动能大，有效作用范围远[4-5]，与来袭目标作用是线线交汇。这些特点使得它对装甲防护技术研究具有非常重要的意义。

2.1 LEFP工作原理

线性装药引爆后，线性药型罩在爆轰波的作用下翻转、运动形成高速稳定的LEFP，其形状为“长刀”型，有效作用范围大，且整个弹丸的质量、动能大，与目标一文线线交汇，并可根据目标的大小调整其长度，命中精度高。线性爆炸成型侵彻体(1iner explosive formation penetration，LEFP)，是线型聚能装药领域的新概念，它是由线型成型装药爆炸后，线性圆缺型药型罩在爆轰波和爆轰产物的作用下挤压、翻转，在装药对称面方向上积聚形成的一种新型聚能毁伤元。与目前常用的射流切割刀相比，该聚能切割器具有对炸高不敏感、开坑大、后效作用强等特点，与EFP相比击中目标的命中率高，要求精度低。军事上可用于远距离拦截导弹，攻击轻型装甲车辆，未爆弹排除等，在民用方面可用于爆破拆除、金属切割、石油勘探、采矿、伐木、混凝土破碎等[41-42]。

从LEFP的成型形态看，药型罩在爆轰波作用下形成LEFP的过程中，药型罩的顶部首先向下翻转，形成LEFP的头部，而药型罩的底部随后逐渐向装药对称面压合．形成LEFP的尾部。断面呈现“u”字形，两端由于端部稀疏波干扰发生向上翘曲，整个LEFP类似“船”形，在LEFP形成过程中，备时刻头部速度变化较为明显，在O～15范围内其速度增长鞍快，约20时达到最大值，之后速度骤然下降，50后头部和尾部速度趋于一致，这时整个LEFP形成。同时可以看到在10～40范围内药型罩在形成LEFP的过程当中，头部和尾部速度存在鞍为明显的速度梯度，而且在10～20这种速度梯度呈现正增长，20～40速度梯度开始逐渐减小，昂后头尾部速度梯度消失。头尾部这种速度梯度的存在与变化正是药型罩翻转形成“U”字形端面的重要原因。16时药型罩翻转形成LEFP过程中，沿母线方向从罩顶到罩底，药型罩在y轴方向的速度整体呈下降趋势，并且开始时下降幅度较大，接近罩底部时逐渐趋于平缓。这种速度的变化将使得药型罩在形成LEFP的过程中．沿装药对称面方向造成断面的拉伸，容易形成断面长细比大的LEFP，这对获得侵彻能力较强的LEFP较为有利。16时刻，药型罩目转形成LEFP过程中，沿母线药型罩各微元从罩顶到罩底。x方向的速度运新增大，并且罩底部x方向的速度达到了最大值。罩底与罩顶之间存在的这种速度差这就是造成药型罩尾部逐渐向装药对称面方向闭合的原因。同时注意到，罩顶微元在翻转过程中，x方向的速度为0，这对于形成对称性良好的LEFP，以及对LEFP在空气当中文持弹道的稳定也较为有利[43]。