增加版本管理 0.2.1，修改部分文档
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635a34c843
40
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40
CHANGELOG.md
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@ -0,0 +1,40 @@
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# 变更日志
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所有重要的变更都会记录在这个文件中。
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格式基于 [Keep a Changelog](https://keepachangelog.com/zh-CN/1.0.0/)。
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版本规范基于 [Semantic Versioning](https://semver.org/lang/zh-CN/)。
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## [0.2.1] - 2025-01-10
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### 功能优化
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- 传感器参数优化分析功能
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- 视场角影响分析
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- 径向误差分析
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### 参数调整
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- 调整传感器视场角为2.5°（折中选择）
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- 记录不同视场角下的探测性能数据
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### 问题发现
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- 视场角对首次探测高度的影响（10°: 124.01m vs 1°: 93.89m）
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- 第二圈扫描时的固定径向误差问题
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## [0.2.0] - 2024-12-20
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### 传感器功能
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- 多传感器融合系统
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- 螺旋扫描搜索功能
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- 目标探测和识别功能
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## [0.1.0] - 2024-11-30
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### 基础功能
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- 基础导弹运动学模型
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- 飞行阶段控制
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- 基本制导功能
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@ -252,8 +252,8 @@ namespace ThreatSource.Missile
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scanDirection = new Vector3D(0, 0, 1).Normalize();
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// 初始化传感器
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infraredDetector = new InfraredDetector(this, 500, InfraredBand.Short, 2.5); // 红外探测器，探测距离 500 米，近红外，视场角1度
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||||
radiometer = new MillimeterWaveRadiometer(this, 500, MillimeterWaveBand.Band3, 2.5); // 毫米波辐射计，探测距离500米，工作波段3mm，扫描视场角1度
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||||
infraredDetector = new InfraredDetector(this, 500, InfraredBand.Short, 1); // 红外探测器，探测距离 500 米，近红外，视场角20度
|
||||
radiometer = new MillimeterWaveRadiometer(this, 500, MillimeterWaveBand.Band3, 1); // 毫米波辐射计，探测距离500米，工作波段3mm，扫描视场角20度
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||||
altimeter = new MillimeterWaveAltimeter(this, 1000, MillimeterWaveBand.Band8, 0.5, 25); // 毫米波测高仪，测量精度0.5米
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||||
rangefinder = new LaserRangefinder(this, 500, 1.06, 100, 0.5); // 激光测距仪，测量距离500米，波长1.06µm，测量频率100Hz，测量精度0.5米
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}
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@ -792,12 +792,15 @@ namespace ThreatSource.Missile
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/// </remarks>
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public override string GetStatus()
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{
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// 获取目标对象并计算距离
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SimulationElement target = SimulationManager.GetEntityById(TargetId) as SimulationElement ?? throw new Exception("目标不存在");
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double distanceToTarget = (target.Position - Position).Magnitude();
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var status = $"{base.GetStatus()}\n" +
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$"运行状态: {currentStage}\n" +
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$"扫描角度: {spiralAngle * 180 / Math.PI:F2}°, 弧度值: {spiralAngle:F6}\n" +
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$"目标检测: {lastDetectionTime != null}";
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//var status = $"";
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||||
$"目标检测: {lastDetectionTime != null}\n" +
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||||
$"目标距离: {distanceToTarget:F2}米";
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||||
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||||
return status;
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}
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||||
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||||
@ -71,30 +71,30 @@ namespace ThreatSource.Simulation
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}
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/// <summary>
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||||
/// 激光波束制导仪配置类，用于设置激光波束制导系统的参数
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/// 激光驾束仪配置类，用于设置激光驾束仪的参数
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/// </summary>
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/// <remarks>
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/// 该类定义了波束制导系统的关键参数：
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/// 该类定义了激光驾束仪的关键参数：
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/// - 设备标识
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/// - 发射位置
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/// - 激光功率
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/// - 控制场尺寸
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/// - 最大制导距离
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/// 这些参数决定了波束制导系统的性能和工作范围
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/// 这些参数决定了激光驾束仪的性能和工作范围
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/// </remarks>
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public class LaserBeamRiderConfig
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{
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/// <summary>
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||||
/// 获取或设置激光波束制导仪的唯一标识符
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||||
/// 获取或设置激光驾束仪的唯一标识符
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/// </summary>
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/// <remarks>
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||||
/// 在仿真系统中必须唯一
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/// 用于标识和查找特定的波束制导仪
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||||
/// 用于标识和查找特定的驾束仪
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/// </remarks>
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public string Id { get; set; }
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/// <summary>
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||||
/// 获取或设置波束制导仪的初始位置
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/// 获取或设置驾束仪的初始位置
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/// </summary>
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/// <remarks>
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||||
/// 使用三维向量表示空间位置
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@ -125,12 +125,12 @@ namespace ThreatSource.Simulation
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/// </summary>
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/// <remarks>
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/// 单位：米
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/// 定义了波束制导系统的最大有效工作距离
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||||
/// 定义了驾束仪的最大有效工作距离
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/// </remarks>
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public double MaxGuidanceDistance { get; set; }
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/// <summary>
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||||
/// 初始化激光波束制导仪配置的新实例
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||||
/// 初始化激光驾束仪配置的新实例
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/// </summary>
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/// <remarks>
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/// 设置默认值：
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@ -370,7 +370,7 @@ graph TB
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- 维护照射状态(IsIlluminationOn)
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- 发布照射状态事件
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- 干扰处理：
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- 计算干扰效果：20*log10(干扰功率) - 20*log10(距离) - 20*log10(4π)
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- 计算干扰效果：20 * log10(干扰功率) - 20 * log10(距离) - 20 * log10(4π)
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||||
- 判断是否超过干扰阈值
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- 超过阈值时停止照射
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- 事件管理：
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@ -385,19 +385,19 @@ graph TB
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- 目标到导弹距离：目标位置到导弹位置的欧氏距离
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2. 计算光斑面积
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- 光斑面积计算公式：π *(传播距离* tan(发散角))²
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- 光斑面积计算公式：π * (传播距离* tan(发散角))²
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- 发散角：0.3毫弧度（0.3mrad）
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3. 计算目标反射
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- 目标处功率密度：入射激光功率/光斑面积
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- 目标反射功率：功率密度 *有效反射面积* 反射系数
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- 目标反射功率：功率密度 * 有效反射面积 * 反射系数
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4. 计算接收功率
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- 反射光扩散面积：2π * 目标到导弹距离的平方
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- 导弹接收初始功率：反射功率/扩散面积
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- 探测器面积：π * (0.1/2)² 平方米
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- 功率接收比：min(1, 探测器面积/照射面积)
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- 最终接收功率：初始功率 *功率接收比* 聚焦增益
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||||
- 最终接收功率：初始功率 * 功率接收比 * 聚焦增益
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3. 导弹制导控制算法
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- 比例导引控制：
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@ -668,7 +668,7 @@ graph TB
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2. 导弹制导控制算法
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- 计算瞬时转向速率
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- 应用速率平滑：turnRate = turnRate *(1-0.5) + instantTurnRate* 0.5
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- 应用速率平滑：turnRate = turnRate * (1-0.5) + instantTurnRate* 0.5
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||||
- 计算带提前量的期望方向
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- 生成并限制制导加速度
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@ -1026,7 +1026,7 @@ graph TB
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- 二次检测确认（0.9个扫描周期）
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- 攻击阶段控制：
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- 目标跟踪
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- 速度控制（500米/秒）
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- 速度控制（2000米/秒）
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- 撞击点计算
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3. 传感器融合算法
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@ -1091,7 +1091,7 @@ graph TB
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2. 非制导状态下的运动
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- 使用标准运动学方程更新位置和速度：
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- 位置更新：p = p0 + v0*t + 0.5*a*t^2
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- 位置更新：p = p0 + v0 * t + 0.5 * a * t^2
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- 速度更新：v = v0 + a*t
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- 考虑重力加速度（9.81 m/s²）
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- 保持最后已知速度方向
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@ -1149,7 +1149,7 @@ graph TB
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- 计算相对位置：r = predictedTargetPosition - missilePosition
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- 计算相对速度：v = targetVelocity - missileVelocity
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- 计算视线角速率：LOSRate = (v - (LOS * DotProduct(v, LOS))) / r.Magnitude()
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- 计算制导加速度：CrossProduct(CrossProduct(LOS, LOSRate), missileVelocity.Normalize()) *coefficient* missileVelocity.Magnitude()
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||||
- 计算制导加速度：CrossProduct(CrossProduct(LOS, LOSRate), missileVelocity.Normalize()) * coefficient * missileVelocity.Magnitude()
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||||
- 输出结果：
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- 制导加速度向量
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- 是否获得有效制导
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@ -1186,7 +1186,7 @@ graph TB
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2. 控制算法
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- 计算期望飞行方向
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- 平滑处理转向速率：turnRate = turnRate *(1-0.5) + instantTurnRate* 0.5
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- 平滑处理转向速率：turnRate = turnRate * (1-0.5) + instantTurnRate * 0.5
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||||
- 计算带提前量的期望方向
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- 生成制导加速度
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@ -1404,80 +1404,6 @@ graph TB
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- 外部实体获取验证
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- 实体ID验证
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### 5.2 未实现的验证功能
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#### 5.2.1 性能指标验证
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1. 探测性能验证
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- 最大探测距离测试
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- 视场角范围测试
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- 角度测量精度验证
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- 信噪比计算验证
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2. 制导性能验证
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- 静态目标制导精度测试
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- 运动目标制导精度测试
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- 机动目标制导精度测试
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- 响应时间测试
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- 超调量测试
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- 稳定性测试
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3. 抗干扰性能验证
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- 电磁干扰抗性测试
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- 光学干扰抗性测试
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- 红外干扰抗性测试
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#### 5.2.2 轨迹验证
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1. 轨迹记录与分析
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- 轨迹数据采集
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- 轨迹平滑性分析
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- 机动特性分析
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- 能量特性分析
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2. 制导特性分析
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- 视线角变化率分析
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- 制导指令特性分析
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- 末段机动特性分析
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3. 打击效果分析
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- 脱靶量统计
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- 命中精度评估
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- 毁伤效果评估
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#### 5.2.3 复杂环境验证
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1. 大气环境影响验证
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- 标准大气条件测试
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- 极端温度条件测试
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- 复杂气象条件测试
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2. 电磁环境验证
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- 电磁干扰环境测试
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- 多重反射环境测试
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- 杂波环境测试
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3. 光学环境验证
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- 能见度条件测试
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- 背景辐射条件测试
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- 大气透过率测试
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#### 5.2.4 分析工具
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1. 数据处理工具
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- 数据预处理功能
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- 数据过滤功能
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- 数据融合功能
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2. 可视化工具
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- 轨迹显示功能
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- 性能指标显示功能
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- 统计分析显示功能
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3. 报告生成工具
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- 测试报告生成功能
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- 性能分析报告功能
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- 问题追踪报告功能
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## 6. 仿真接口
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@ -1592,7 +1518,7 @@ graph TB
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- 分离距离：1000米
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- 分离范围：50米
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- 初始速度：200米/秒
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- 攻击速度：500米/秒
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- 攻击速度：2000米/秒
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- 螺旋扫描速度：8π弧度/秒
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- 垂直下降速度：10米/秒
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||||
- 扫描锥角：30度
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54
docs/project/develop_log.md
Normal file
54
docs/project/develop_log.md
Normal file
@ -0,0 +1,54 @@
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# 开发日志
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本文档以时间顺序, 记录了开发过程中的重要事件和分析、测试、DEBUG等过程。
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日志格式：
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- 日期
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- 事件描述
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- 分析处理
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## 2024-01-09 视场角对目标探测高度的影响分析
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在测试末敏子弹的目标探测功能时，发现视场角大小对首次探测高度有显著影响：
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1. 视场角为 10° 时：
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- 首次探测高度：124.01米
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||||
- 扫描角度：224.64°
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||||
2. 视场角为 1° 时：
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- 首次探测高度：93.89米
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||||
- 扫描角度：224.64°
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分析结论：
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- 视场角越大，探测范围越大，可以在更高的高度发现目标
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- 视场角越小，探测范围越小，需要更接近目标才能发现
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- 两种情况下扫描角度相同（224.64°），说明目标的相对方位是一致的
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||||
- 高度差约30米，这个差异完全符合视场角的物理特性
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||||
这个发现对于系统设计有重要启示：
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1. 视场角的选择需要权衡探测距离和精度
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2. 在仿真中需要考虑视场角对探测时机的影响
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||||
3. 视场角属于固有误差，无法简单通过算法消除
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## 2024-01-09 第二圈发射的径向误差分析
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在分析末敏弹的打击精度时，发现当末敏弹进行第二圈螺旋扫描时会产生固定的径向误差：
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1. 误差特征：
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- 表现为固定的径向偏差
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- 与目标的相对方位无关
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- 在不同仿真条件下保持稳定
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2. 误差原因分析：
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- 末敏弹在第一圈扫描时记录首次探测角度
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- 第二圈扫描到相同角度时触发攻击
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- 由于末敏弹持续下降，第二圈时的高度低于第一圈
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||||
- 高度差导致了固定的径向误差
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||||
- 下降速度 10m/s, 扫描周期 0.25s, 高度差 2.5m，产生的径向误差是 1.44m
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||||
3. 与视场角的关系：
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||||
- 视场角影响首次探测高度
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||||
- 探测高度越高，两圈之间的高度差越大
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- 因此视场角间接影响了径向误差的大小
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@ -1,6 +1,38 @@
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# 导弹弹参数调整
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# 导弹参数调整
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## 末敏弹参数调整
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## 末敏弹运行记录（v0.2.1）
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时间：2025-01-10 10:00:00
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版本：v0.2.1
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| 精度 | 角度误差 | 仿真步长 | 视场角 |
|
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| ------ | -------- | -------- | ------ |
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||||
| 2.25米 | -1.08 度 | 0.0005秒 | 0.5度 |
|
||||
| 2.20米 | -0.36 度 | 0.001秒 | 1度 |
|
||||
| 3.10米 | +1.8 度 | 0.0025秒 | 1度 |
|
||||
| 2.20米 | -0.36 度 | 0.001秒 | 2度 |
|
||||
| 3.10米 | +1.8 度 | 0.0025秒 | 2度 |
|
||||
| 9.24米 | -0.36 度 | 0.001秒 | 5度 |
|
||||
| 9.65米 | -1.8 度 | 0.005秒 | 5度 |
|
||||
| 11.14米 | +5.4 度 | 0.01秒 | 5度 |
|
||||
| 15.04米 | -0.36 度 | 0.001秒 | 10度 |
|
||||
| 15.07米 | -2.8 度 | 0.005秒 | 10度 |
|
||||
| 15.62米 | +5.4 度 | 0.01秒 | 10度 |
|
||||
| 15.04米 | +0.36 度 | 0.001秒 | 15度 |
|
||||
|
||||
从结果看，仿真步长越小，精度越高，角度误差越小，视场角越大，精度越差。
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||||
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||||
比较合理的参数是：
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||||
- 仿真步长：0.001秒
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||||
- 视场角：2度
|
||||
- 精度：2.2米
|
||||
- 角度误差：-0.36度
|
||||
|
||||
## 末敏弹运行记录（v0.2.0）
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||||
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||||
时间：2025-01-09 10:00:00
|
||||
版本：v0.2.0
|
||||
|
||||
调整参数后的运行记录
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||||
|
||||
@ -1,23 +0,0 @@
|
||||
using System;
|
||||
using System.Collections.Generic;
|
||||
using System.Numerics;
|
||||
|
||||
public class MissileSimulator
|
||||
{
|
||||
private List<TerminalSensitiveSubmunition> missiles = new List<TerminalSensitiveSubmunition>();
|
||||
private SimulationManager simulationManager;
|
||||
private double InitialHeight;
|
||||
|
||||
public void LaunchMissile(Vector3 target)
|
||||
{
|
||||
var missile = new TerminalSensitiveSubmunition
|
||||
{
|
||||
Position = new Vector3(target.X, target.Y, InitialHeight),
|
||||
Velocity = new Vector3(0, 0, 0),
|
||||
Target = target
|
||||
};
|
||||
|
||||
missiles.Add(missile);
|
||||
simulationManager.AddElement(missile);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@ -1,75 +0,0 @@
|
||||
using ThreatSource.Utils;
|
||||
using ThreatSource.Jamming;
|
||||
|
||||
namespace ThreatSource.Tools
|
||||
{
|
||||
class Program
|
||||
{
|
||||
static void Main(string[] args)
|
||||
{
|
||||
Console.WriteLine("末敏子弹模拟程序启动...");
|
||||
var simulator = new MissileSimulator();
|
||||
|
||||
// 添加目标
|
||||
var targetId = simulator.AddTarget(new Vector3D(100, 0, 100));
|
||||
|
||||
// 发射导弹
|
||||
simulator.LaunchMissile(targetId, new Vector3D(100, 400, 100));
|
||||
|
||||
// 启动模拟线程
|
||||
var simulationThread = new Thread(simulator.Start);
|
||||
simulationThread.Start();
|
||||
|
||||
// 等待用户输入命令
|
||||
while (true)
|
||||
{
|
||||
Console.WriteLine("\n请输入命令（help查看帮助）：");
|
||||
var command = Console.ReadLine()?.ToLower();
|
||||
|
||||
switch (command)
|
||||
{
|
||||
case "help":
|
||||
ShowHelp();
|
||||
break;
|
||||
case "ir":
|
||||
simulator.ApplyJamming(JammingType.Infrared, 100, 5, new Vector3D(0, 0, 0));
|
||||
break;
|
||||
case "mw":
|
||||
simulator.ApplyJamming(JammingType.MillimeterWave, 200, 5, new Vector3D(0, 0, 0));
|
||||
break;
|
||||
case "laser":
|
||||
simulator.ApplyJamming(JammingType.Laser, 150, 5, new Vector3D(0, 0, 0));
|
||||
break;
|
||||
case "clear ir":
|
||||
simulator.ClearJamming(JammingType.Infrared);
|
||||
break;
|
||||
case "clear mw":
|
||||
simulator.ClearJamming(JammingType.MillimeterWave);
|
||||
break;
|
||||
case "clear laser":
|
||||
simulator.ClearJamming(JammingType.Laser);
|
||||
break;
|
||||
case "exit":
|
||||
simulator.Stop();
|
||||
return;
|
||||
default:
|
||||
Console.WriteLine("未知命令，请输入help查看帮助");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void ShowHelp()
|
||||
{
|
||||
Console.WriteLine("可用命令：");
|
||||
Console.WriteLine(" help - 显示帮助信息");
|
||||
Console.WriteLine(" ir - 应用红外干扰");
|
||||
Console.WriteLine(" mw - 应用毫米波干扰");
|
||||
Console.WriteLine(" laser - 应用激光干扰");
|
||||
Console.WriteLine(" clear ir - 清除红外干扰");
|
||||
Console.WriteLine(" clear mw - 清除毫米波干扰");
|
||||
Console.WriteLine(" clear laser - 清除激光干扰");
|
||||
Console.WriteLine(" exit - 退出程序");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@ -15,7 +15,7 @@ namespace ThreatSource.Tools
|
||||
private readonly List<TerminalSensitiveSubmunition> missiles;
|
||||
private readonly List<SimulationElement> targets;
|
||||
private bool isRunning;
|
||||
private readonly double timeStep = 0.001; // 时间步长，单位：秒
|
||||
private readonly double timeStep = 0.0025; // 时间步长，单位：秒
|
||||
|
||||
/// <summary>
|
||||
/// 初始化导弹模拟器
|
||||
|
||||
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