车辆目标易损性分析计算系统设计与实现
摘 要目标易损性是指在战斗状态下，目标被发现并受到攻击而损伤的难易程度。目标易损性分析的目的是提高战场目标在弹药作用下的抗毁伤及生存能力。针对目标易损性分析计算的关键问题，提出了以“降低性能程度”作为基础。构建了车辆各项功能子系统的功能毁伤树图；基于弹药对目标毁伤作用原理分析的基础上，建立了典型穿甲弹药对目标毁伤的数学模型，利用Java平台和SQL Server开发了车辆目标易损性分析与毁伤评估分析计算系统。采用穿甲弹作为典型案例进行了车辆毁伤评估研究。获得了车辆的整体毁伤概率随打击速度、打击方位角等参数变化而变化的规律。研究的结果对于车辆防护结构设计、反装甲车辆弹药设计与威力提高等研究具有一定的指导意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2国内外现状 2
第二章 车辆目标易损性分析 3
2．1系统功能毁伤树的构建 3
2.1.1功能毁伤树构造方法 3
2.1.2装甲车辆功能毁伤树的构造 3
2．2典型弹药对车辆目标毁伤数学模型的建立 4
2.2.1穿甲弹毁伤效应数学模型 4
2.2.2破甲弹毁伤效应数学模型 5
2.2.3榴弹毁伤效应数学模型 5
第三章 相关技术介绍 7
3.1 SQL Server 7
3.2 Java与JDK 7
3.3 Tomcat 7
3.4 Servlet 7
第四章 需求分析 8
4.1目标易损性分析计算系统的发展趋势 8
4.1.1系统整体需求分析 8
4.1.2系统模块需求分析 8
第五章 系统设计 9
5.1流程图 9
5.1.1车辆目标易损性系统功能模块图 9
5．1.2系统流程结构 10
5.2用户模块 11
5.2.1弹药信息访问模块 11
5.2.2车辆目标管理模块 12
5.2.3目标毁伤计算模块 12
5.2.4目标毁伤评估模块 12
第六章 程序设计 1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3
6.1数据库设计 13
6.1.1相关ER图 13
6.1.2相对应的数据表 16
6.2系统实现 17
结束语 21
致 谢 22
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
于1991年的发生的第一次海湾战争，向人们展示了当时高科技的新面貌，从而掀开了现代战争崭新的一页。当时以美国作为代表的西方盟国军队，使用了大量的高性能传感器，包括无人机、预警机、卫星等新型平台。完美的实现了信息的共享、精准的打击，以190人阵亡微弱代价，可以说赢得了这样一场大规模的战争完胜。而纵观伊拉克局势方面，萨达姆事先准备与美军一决生死的5000多辆装甲车辆和主战坦克。在无法及时获得美方军事情报的前提下，尚未与美军接触，就被联军的空中力量和精确打击武器摧毁的七七八八了，可谓一点作用都没有。
2013年，法国在马里作战行动中，吸取了往年地面作战的经验。使用的车辆针对当时弹药的毁伤威力做了足够的防护，具备了更适合路面高速机动、重量大大减轻以便于空运、提升越野性能、防雷性能普遍增强和高防护能力等特点。这些车辆具有突进速度快，防爆性能好，足够强大的火力。纵观这一场被世人知晓的“闪电战”的快节奏现代战争之中，法国以廉价的代价轻易地取得了胜利。因此车辆毁伤评估非常必要。
国外相当早就开始进行了对于目标易损性的研究。例如美国，对于车辆目标易损性的毁伤计算研究已经经历了三个系统阶段，该领域的初级阶段为第二次世界大战结束之前，也就是第一阶段;从第二次世界大战结束经历到上个世纪60年代末是第二阶段，并且成立了对应的专门组织——弹药效能/目标生存能力联合技术协调组(简称JTCG)，以便系统完善顺利地进行这方面的深入科研和协调工作;第二阶段结束至今，也就是第三个阶段，这个阶段的特点便是充分应用计算机进行模拟和计算。
从以前的试验手段进行的易损性研究方法中，获得了目标易损性研究所需要的大量的底层数据，使研究人员对目标的毁伤规律有了比较深入的了解。但是由于种种条件问题，如试验工程浩大，限制因素诸多，并且开销极其的高昂。例如当时，仅仅是一次M2/M3 Bradley战车实战毁伤试验，最后所需要的成本都高达100多万美元/发。这样巨额的研究经费即便是像美国为例的这样发达国家也是不容易承受的。经历这一阶段，大多数国家都开始研究并尝试着采用以数据分析为依据，理论计算为基础的脱胎换骨的易损性研究方法。伴随着高速计算机的出现和现代科技的迅猛发展，这种研究方法获得了基础的条件和可执行性。
采用计算机模拟的方法的特点是根据实验和现实战争累积获取的试验、经验数据。对照毁伤机理的规律，采用特定的数学建模，对它们的特性进行模拟，然后经过计算得到目标在弹药作用下的易损性。
用于攻击车辆的弹药主要有穿甲弹、破甲弹、榴弹等弹药。穿甲弹主要靠高硬度的穿甲弹芯侵彻车辆目标的外装甲，在靶后形成二次破片场，毁伤目标内部的关键部件或乘员;破甲弹主要靠高速金属射流侵彻装甲，利用残余射流及靶后二次破片毁伤目标内部的关键部件或乘员，这两种弹药主要用于对付中型或重型装甲车辆。榴弹主要靠爆炸后形成的冲击波和破片毁伤目标，用于对付轻型装甲或无装甲车辆目标;如果近距离爆炸或直接命中，对中型或重型装甲车辆目标也具有一定的毁伤能力。
1.2国内外现状
在国外，车辆目标易损性的研究起源很早。早期条件欠缺的研究环境下，主要从弹药自身的条件出发，通过对车辆目标的射击实战演练试验，目的旨在提高弹药的毁伤功率和打击效率。在20世纪的两次世界大战中，因为对弹药性能的不同需求，使得这种研究被迫广泛的紧急开展。各种各样的高功率、高效率的新型弹药已经研制成功并投入战争中使用。同时，一系列新发明（如主战坦克、装甲车辆等）投入军事运行。至此，这类研究出现了新的变革，最先开始从车辆目标的角度考虑其易损特征。
第二次世界大战后不久，美国就开始制订了相对完善的全面关于车辆易损性的研究计划。该计划的规模相当惊人，可靠资料表明当时仅次于对航空航天的研究，而居于第二位。于此同时，对其他各种战场车辆目标也进行了全面的全尺寸实物射击实战试验。计算机模拟的特征的积累得到的全面可靠的试验和经验数据。依据车辆目标与弹药之间的研究规律，采用有关的数学建模，然后对它们的易损性做出计算。
我国在20世纪中叶也开始进行了车辆目标易损性的研究工作。经过了历年的研究工作，慢慢的创建并且完善了对车辆目标易损性的有关评价依据，我国也研究出不少对于车辆易损性进行评估的新方法。对于车辆目标的易损性研究，进行了车辆目标遭到弹药攻击实战研究实验，研究人员获取了相当一部分车辆易损性研究数据，并进行了车辆目标易损性分析计算系统，这些工作推进了我国车辆目标易损性学科的进一步发展。
第二章 车辆目标易损性分析
2．1系统功能毁伤树的构建
2.1.1功能毁伤树构造方法
车辆目标功能毁伤树图当中，应该囊括实现特定功能必需的关键部件。为了从毁伤树中获得功能度量，用由顶端到底端的顺沿方式对其进行逻辑布尔运算。对于以串联方式构成的毁伤树，只要毁伤其中任一部件，即可导致毁伤树路径中断；而对于以并联方式构成的毁伤树，则必须毁伤其中的所有部件才能使毁伤树路径中断，而一旦中断，就表示该部件导致了毁伤。因此，对于某类特定的毁伤，如果毁伤树图中不存在由上而下的连续路径，即定义为一个毁伤等级。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2国内外现状 2
第二章 车辆目标易损性分析 3
2．1系统功能毁伤树的构建 3
2.1.1功能毁伤树构造方法 3
2.1.2装甲车辆功能毁伤树的构造 3
2．2典型弹药对车辆目标毁伤数学模型的建立 4
2.2.1穿甲弹毁伤效应数学模型 4
2.2.2破甲弹毁伤效应数学模型 5
2.2.3榴弹毁伤效应数学模型 5
第三章 相关技术介绍 7
3.1 SQL Server 7
3.2 Java与JDK 7
3.3 Tomcat 7
3.4 Servlet 7
第四章 需求分析 8
4.1目标易损性分析计算系统的发展趋势 8
4.1.1系统整体需求分析 8
4.1.2系统模块需求分析 8
第五章 系统设计 9
5.1流程图 9
5.1.1车辆目标易损性系统功能模块图 9
5．1.2系统流程结构 10
5.2用户模块 11
5.2.1弹药信息访问模块 11
5.2.2车辆目标管理模块 12
5.2.3目标毁伤计算模块 12
5.2.4目标毁伤评估模块 12
第六章 程序设计 1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3
6.1数据库设计 13
6.1.1相关ER图 13
6.1.2相对应的数据表 16
6.2系统实现 17
结束语 21
致 谢 22
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
于1991年的发生的第一次海湾战争，向人们展示了当时高科技的新面貌，从而掀开了现代战争崭新的一页。当时以美国作为代表的西方盟国军队，使用了大量的高性能传感器，包括无人机、预警机、卫星等新型平台。完美的实现了信息的共享、精准的打击，以190人阵亡微弱代价，可以说赢得了这样一场大规模的战争完胜。而纵观伊拉克局势方面，萨达姆事先准备与美军一决生死的5000多辆装甲车辆和主战坦克。在无法及时获得美方军事情报的前提下，尚未与美军接触，就被联军的空中力量和精确打击武器摧毁的七七八八了，可谓一点作用都没有。
2013年，法国在马里作战行动中，吸取了往年地面作战的经验。使用的车辆针对当时弹药的毁伤威力做了足够的防护，具备了更适合路面高速机动、重量大大减轻以便于空运、提升越野性能、防雷性能普遍增强和高防护能力等特点。这些车辆具有突进速度快，防爆性能好，足够强大的火力。纵观这一场被世人知晓的“闪电战”的快节奏现代战争之中，法国以廉价的代价轻易地取得了胜利。因此车辆毁伤评估非常必要。
国外相当早就开始进行了对于目标易损性的研究。例如美国，对于车辆目标易损性的毁伤计算研究已经经历了三个系统阶段，该领域的初级阶段为第二次世界大战结束之前，也就是第一阶段;从第二次世界大战结束经历到上个世纪60年代末是第二阶段，并且成立了对应的专门组织——弹药效能/目标生存能力联合技术协调组(简称JTCG)，以便系统完善顺利地进行这方面的深入科研和协调工作;第二阶段结束至今，也就是第三个阶段，这个阶段的特点便是充分应用计算机进行模拟和计算。
从以前的试验手段进行的易损性研究方法中，获得了目标易损性研究所需要的大量的底层数据，使研究人员对目标的毁伤规律有了比较深入的了解。但是由于种种条件问题，如试验工程浩大，限制因素诸多，并且开销极其的高昂。例如当时，仅仅是一次M2/M3 Bradley战车实战毁伤试验，最后所需要的成本都高达100多万美元/发。这样巨额的研究经费即便是像美国为例的这样发达国家也是不容易承受的。经历这一阶段，大多数国家都开始研究并尝试着采用以数据分析为依据，理论计算为基础的脱胎换骨的易损性研究方法。伴随着高速计算机的出现和现代科技的迅猛发展，这种研究方法获得了基础的条件和可执行性。
采用计算机模拟的方法的特点是根据实验和现实战争累积获取的试验、经验数据。对照毁伤机理的规律，采用特定的数学建模，对它们的特性进行模拟，然后经过计算得到目标在弹药作用下的易损性。
用于攻击车辆的弹药主要有穿甲弹、破甲弹、榴弹等弹药。穿甲弹主要靠高硬度的穿甲弹芯侵彻车辆目标的外装甲，在靶后形成二次破片场，毁伤目标内部的关键部件或乘员;破甲弹主要靠高速金属射流侵彻装甲，利用残余射流及靶后二次破片毁伤目标内部的关键部件或乘员，这两种弹药主要用于对付中型或重型装甲车辆。榴弹主要靠爆炸后形成的冲击波和破片毁伤目标，用于对付轻型装甲或无装甲车辆目标;如果近距离爆炸或直接命中，对中型或重型装甲车辆目标也具有一定的毁伤能力。
1.2国内外现状
在国外，车辆目标易损性的研究起源很早。早期条件欠缺的研究环境下，主要从弹药自身的条件出发，通过对车辆目标的射击实战演练试验，目的旨在提高弹药的毁伤功率和打击效率。在20世纪的两次世界大战中，因为对弹药性能的不同需求，使得这种研究被迫广泛的紧急开展。各种各样的高功率、高效率的新型弹药已经研制成功并投入战争中使用。同时，一系列新发明（如主战坦克、装甲车辆等）投入军事运行。至此，这类研究出现了新的变革，最先开始从车辆目标的角度考虑其易损特征。
第二次世界大战后不久，美国就开始制订了相对完善的全面关于车辆易损性的研究计划。该计划的规模相当惊人，可靠资料表明当时仅次于对航空航天的研究，而居于第二位。于此同时，对其他各种战场车辆目标也进行了全面的全尺寸实物射击实战试验。计算机模拟的特征的积累得到的全面可靠的试验和经验数据。依据车辆目标与弹药之间的研究规律，采用有关的数学建模，然后对它们的易损性做出计算。
我国在20世纪中叶也开始进行了车辆目标易损性的研究工作。经过了历年的研究工作，慢慢的创建并且完善了对车辆目标易损性的有关评价依据，我国也研究出不少对于车辆易损性进行评估的新方法。对于车辆目标的易损性研究，进行了车辆目标遭到弹药攻击实战研究实验，研究人员获取了相当一部分车辆易损性研究数据，并进行了车辆目标易损性分析计算系统，这些工作推进了我国车辆目标易损性学科的进一步发展。
第二章 车辆目标易损性分析
2．1系统功能毁伤树的构建
2.1.1功能毁伤树构造方法
车辆目标功能毁伤树图当中，应该囊括实现特定功能必需的关键部件。为了从毁伤树中获得功能度量，用由顶端到底端的顺沿方式对其进行逻辑布尔运算。对于以串联方式构成的毁伤树，只要毁伤其中任一部件，即可导致毁伤树路径中断；而对于以并联方式构成的毁伤树，则必须毁伤其中的所有部件才能使毁伤树路径中断，而一旦中断，就表示该部件导致了毁伤。因此，对于某类特定的毁伤，如果毁伤树图中不存在由上而下的连续路径，即定义为一个毁伤等级。
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