探析基于无人机侦察与模型仿真的人机毁伤评估策略

探析基于无人机侦察与模型仿真的人机毁伤评估策略

吴永明 李歌 邵仁俊

78102部队 ， 四川 成都 610031

摘要：随着社会的不断发展，无人机技术也是愈加成熟。无人机在军用行业中有着极其重要的应用，现如今无人机还能够被用来对人机毁伤进行评估，可以说无人机地使用在一定程度上加强了我国的整体国防力量。因此本文将通过图像变化检测和模型仿真计算的两个方面对无人机进行具体的研究分析，希望能够为无人机更好的发展和应用贡献自己的一份力量。

关键字：无人机 人机毁伤评估

基于无人机侦察与模型仿真的人机毁伤评估指的是根据战役目的、战场环境以及毁伤力量等因素，对火力打击效果进行综合分析评定的过程。无人机毁伤评估作用主要是对武器设备的威力进行根本的了解，以此来达到在战场上发挥武器最大作用的目的，可以说无人机毁伤评估作用在一定程度上加强了我国的国防力量。

一、基于图像变化检测的毁伤评估

无人机的人机毁伤评估功能很有可能因为环境较为复杂等特殊因素使得其不能够发挥出模型仿真的计算功能，只能够利用侦察功能来实现最终的人机毁伤评估。而无人机侦察功能作用的发挥主要依靠的则是图像变化检测技术，根据图像变化检测技术能够将人机毁伤评估分为目标毁伤图像配准、毁伤目标分割以及目标毁伤差异图像构造等多个步骤。

1.1目标毁伤图像配准

目标毁伤图像配准主要指的是利用无人机侦察技术对遭受打击前的图像和遭受打击后的图像分别进行图像采集，并将采集到的图片全部放置于同一坐标系内。无人机还可以根据图像中不同图像特征来进行相应被准点的标注，而后使用SURF等图像配准方法便能够对目标遭受毁伤前后的图像对应的关键信息进行对应的处理。

图
1 无人机

目标毁伤图像配准是无人机接下来进行毁伤评估的基础所在，只有尽可能地保证图像信息的精准程度，根据相关算法将打击前后目标图像进行精度极高的配准，才能够最大程度上保证毁伤评估结果的准确性。而且在目标毁伤图像配准过程中还可能发生算法出现错误配准不准确的现象，这时便需要工作人员根据特征点来进行手动配准。

1.2毁伤目标分割

在目标毁伤图像配准之后，还需要对毁伤目标进行分割，这样才能够更好地确保人机毁灭评估结果的精准性。毁灭目标分割主要指的是将需要进行评估的目标从背景没有发生任何变化的地方分割出来。一般情况下毁伤目标分割使用的都是GrabCut算法，通过该算法对毁伤目标进行分割的话效果会更加的明显精准。

根据相关算法在对目标图像进行毁伤目标分割的时候也会发生分割失败的现象，这时便也需要工作人员通过手动套索工具，将毁伤目标分割出来，这种方式也能够很好地实现毁伤目标分割的目的，对于接下来的人机毁伤评估同样有着重要的作用，可以说毁伤目标分割的质量在一定程度上也可以决定人机毁伤评估最终结果的精准性。

1.3目标毁伤差异图像构造

基于无人机侦察与模型仿真的人机毁伤评估主要依靠的便是依据图像的变化原理来构造具有明显毁伤差异的图像。一般情况下在目标毁伤差异图像构造中所使用的方法是差值法和比值法，通过图像直接较为细节的对比来实现最终的评估目的，而且在进行目标毁伤差异图像构造的时候还需要注意图像中其他因素造成的影响，尽可能地避免掉这些影响才更能够保证评估结果的可靠性。

1.4差异图像形态学处理和毁伤评估计算

基于图像变化检测的毁伤评估首先便是对图像进行配准，而后通过分割图像的方法，实现差异图像的构造，最红还需要对已经构造好的差异图像进行形态学处理，经过处理后的差异图像自身的各方面信息便能够被直接显现出来，在利用大津法等相关计算方法便能够对图像中具体的毁伤区域占总区域的比例统计计算出来，最后便可以根据所有的数据进行最终的人机毁伤程度判断。

二、基于模型仿真计算的毁伤评估

除了能够通过图像变化检测来进行人机毁伤评估以外，还能够通过模型仿真计算来达到评估人机毁伤程度的目的。模型仿真计算人机毁伤评估方法主要依据的便是战斗部毁伤效应建模，通过对其产生的相应数据进行计算，便能够很好地实现评估的目的。

2.1战斗部毁伤效应建模

战斗部毁伤效应建模指的是通过战斗部炸药产生的冲击波效应和破片效应以及侵彻效应造成的影响来建立相应的仿真模型，而后通过对这些数据计算达到人机毁伤评估的目的。冲击波效应指的是战斗部炸药爆炸以后所形成的冲击波所具有的威力以及覆盖的具体范围；破片效应指的是战斗部炸药在发生爆炸以后自身弹片所命中目标的具体数量和威力程度，以及弹片在运动过程中所产生的各个方面数据；侵彻效应则指的是战斗部炸药在爆炸命中目标以后，穿透目标形成的侵彻速度等。

2.2目标几何与易损性建模

目标几何与易损性建模则具有一定的使用局限性，其一般都被应用于建筑以及车辆等外观等具有几何外观的目标毁伤程度评估过程中。根据毁伤目标自身的特点便能够通过CAD软件等建立起对应的建模，而后在通过对在几何建模上设置易损性以及相关材料组件的有关数据等，最后在通过毁伤树分析法等相关计算方法便能够快速地对目标毁伤程度作出相应的评价。目标几何与易损性建模有着自身容易操作的评估优势同时也存在的一些缺陷所在，不过其所评估出来的毁伤结果一般也都是较为精准的。

2.3毁伤效应仿真

毁伤效应仿真则指的是根据战斗部所造成的各个方面毁伤效果来进行对应仿真计算，其与战斗部毁伤效应建模是相互对应的，也能够分为冲击波毁伤仿真、破片毁伤仿真以及侵彻弹道仿真三种。毁伤效应仿真主要是通过毁伤效应建模对战斗部在产生毁伤的时候产生的各种数据进行计算处理，以此来达到判断其毁伤具体程度的目的。可以说毁伤效应仿真在一定程度上是确保人机毁伤评估结果精准性的根本所在。

三、结束语

总而言之，通过无人机侦察与模型仿真便能够实现人机毁伤评估的目的。随着无人机技术的愈加成熟，其所能起到的作用也是越来越重要，只有根据实际需求不断地对无人机相关技术进行革新，才能够保证无人机在未来的应用中占据更加重要的地位；同时无人机的发展在一定程度上也能够推动应用行业的发展，不仅可以用来加强国防力量，还能够通过无人机来实现推动社会发展的目的。

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