基于改進PSO 算法對榴彈最佳殺傷面積的計算

劉雙慶，楊 臻，郁衛星，王永艷

（中北大學機電工程學院，太原 030051）

0 引言

榴彈是戰場上最常見的武器，榴彈在空中爆炸時，爆炸產生的沖擊波在空氣中迅速減弱，對于遠距離目標的打擊作用，主要是靠破片的殺傷效應，榴彈毀傷威力的評判標準是殺傷面積，其中影響殺傷面積的因素有落速、落角和炸高［1-3］。馬永忠等通過編程計算的方式對影響殺傷面積的主要因素進行了分析［4］。孫韜等通過數值模擬和試驗的方法得到了有效炸高的范圍，其炸高的上下限值相差達到1.7 m［5］。應國淼等基于射擊線技術對殺傷面積進行了計算［6］。上述文章均需要采用傳統的計算方法要根據所需要結果的精度，通過數論網格法來計算，由于計算點數的限制，導致計算結果不夠精確。趙新通過歐拉距離法改進了粒子群算法，通過引戰配合的方式，以對地面立姿人員為毀傷目標，確定了不同落角情況下榴彈最佳炸高值，相比于傳統算法，計算結果精度更高［7］。在實際作戰中，臥姿人員更符合實際情況，但該文章未對臥姿人員和榴彈落速對殺傷面積的影響進行分析計算。

本文從殺傷面積與落速、落角和炸高的關系入手，以臥姿人員為毀傷目標，建立殺傷面積數學模型，利用PSO 算法來解決最優化的問題，應用隨機慣性法對標準PSO 算法中的慣性權重進行調整，解決PSO 算法前中期局部搜索能力和后期全局搜索能力不足的問題，此方法既能減少粒子數量，又能提高收斂速度，對比傳統計算方法，計算結果精度更高。……