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tdc演算法和bp演算法

發布時間:2023-03-19 11:18:43

① 獵殺潛航3損管和魚雷問題,急!

魚雷裝填必須在魚雷倉安排足夠多的人手,人手越多,裝填速度越快,另外,外部副魚雷倉魚雷搬運到主魚類藏的過程比較長,而且即使忍受足夠也必須在上浮狀態下進行.黃色的地方要在水面上修.

送你幾點經驗:
1. 魚雷

首先讓我們來了解下魚雷,對於魚雷,大家都有個直觀的印象,知道這是個雪茄型的物體,能在水中運動,碰到物體會爆炸。對於一般人來說,這樣的了解也就夠了,但是對於一個潛艇艇長來說,這是遠遠不夠的,所以我們還是要從頭說起。

魚雷體積的大部分接近圓柱狀,頭部為半球型或略呈流線型(為了多裝葯),後部較尖。從頭到尾部,二戰時魚雷構造依次大致是引信、(制導系統)、戰斗部、動力系統和控制系統、螺旋槳和舵。每個部分對於完成魚雷的功能都是必不可少的,我們依次講解:

引信(Pistol)是用來引發炸葯爆炸的,分接觸式和非接觸式兩種。在引信前面有個螺旋槳狀葉片,那個是用來解除保險的,當魚雷運動葉片被水流帶動旋轉足夠圈數後,引信解除保險,進入允許引爆狀態。由於旋轉圈數等於前進距離除以螺旋槳的動力漿距,這種方式可以在不同魚雷速度下得到基本相同的保險解除距離,在SH3中,我測試的解除保險所需的魚雷航燃廳行距離為300米(不是發射時離目標的距離)。理論上魚雷速度不同解除保險距離應該會略有差異的,速度快的可能略長點,不過我懷疑SH3物理模型中是否會做進去,即使做進去估計也感覺不出來。

二戰魚雷引信有撞擊觸發和磁感應兩種方式,你可選擇兩種並用或只用撞擊方式,真實魚雷引信工作模式必須在裝填前就設定,當然SH3中你可以隨時修改。早期的魚雷只要撞擊的角度不好就很容易失效,這在SH3中已經體現出來了,一般撞擊角度大概低於40度就容易失效,低於30度失效概率就很高了,魚雷速度高時撞擊失效概率會低些,這也符合物理原理。磁感應引信利用艦船磁場工作,早期磁感應引信有很高的失效比例,磁引信可能會早爆和在地球某些區域失常。使用磁引信的時候要把魚雷定深設置為超過目標龍骨深度的1~2米,這樣才能有效工作。一旦魚雷和船體撞擊時沒有引爆,磁引信也同時失效,所以對特定目標魚雷只能按一種期望引爆方式發射。

二戰使用的絕大部分魚雷為直航魚雷,沒有制導裝置,只有極少數有音響制導,所以皮掘隱這里不詳細討論。我們知道的是這種魚雷需要目標發出很大聲響,而且潛艇發射後要盡快下潛或離開作戰區域。

戰斗部裝有數百公斤的炸葯,這散信沒有什麼特別的,那時候應該還沒用定向空心裝葯之類的設計。作為一般軍事常識,軍用炸葯為安全起見都是相對惰性的,所以必須要*引信中的雷管引爆,一般撞擊是不可能爆炸的。

魚雷的動力系統有兩種:一種是熱動力魚雷,一種是電動魚雷。蒸汽瓦斯魚雷就是一種熱動力魚雷,燃料和水同時進入燃燒室,燃燒後產生蒸汽,推動發送機,帶動螺旋槳旋轉推進,做功後的蒸汽直接排放到海水中,產生尾跡。蒸汽魚雷總能量高,可選擇不同的速度,缺點是有尾跡,還有就是不能用於很大的深度(當然這和二戰的用法無關)。電動魚雷是用電池接電動機帶動螺旋槳,電動的優點就是無尾跡、造價低,缺點是速度慢,航程短。

魚雷的控制系統是魚雷真正的核心,控制包括定深控制和航向控制,定深控制比較容易理解,就是根據水壓反饋控制水平舵保持深度,當定深淺、海浪較大時,定深准確性就會下降,如果魚雷速度快,結果就更差,甚至魚雷出水,有可能導致魚雷失效,根據游戲手冊的介紹,二戰中實際魚雷定深一般不低於3米。

無制導魚雷並不是如我們想像的依*慣性直航,因為波浪等各種因素都會使魚雷航向越偏越大,從最早19世紀末魚雷投入實用的白頭魚雷時代,就發明了用陀螺儀穩定魚雷航向,而潛艇由於不能使用旋轉發射管,更依*陀螺儀控制在魚雷入水後改變到設定的航向,這也就是回轉儀的用途。陀螺儀航向穩定是一個反饋的過程,將陀螺儀檢測到的航向誤差放大去控制舵面來修正航向。魚雷回轉儀在發射前會將魚雷陀螺儀的定向設定到和直射方向不同的角度,魚雷入水後*航向控制機制使魚雷轉彎到預定方向。

為了克服螺旋槳高速旋轉產生的巨大反轉力矩,魚雷螺旋槳幾乎全部採用串連兩個螺旋槳反方向對轉形式工作,即所謂的共軸對轉雙螺旋槳。魚雷螺旋槳的轉速遠高於所有船隻,所以在聲納中表現為高頻蜂音。

魚雷一般採用十字型舵,由控制系統分別控制水平和俯仰運動。

2. 魚雷數據計算機工作原理

魚雷數據計算機(Torpedo Data Computer以下簡稱TDC)是本專題要講解的核心。

TDC出現在數字計算機之前的年代,是一種模擬計算機。根據了解到的情況看,魚雷數據計算機是一種機電式模擬計算機,就是電力驅動以機械方式完成計算的計算機,具體來說工作原理類似計算尺,通過杠桿、齒輪等組件的運動完成計算。模擬式計算機必定會引入遠較數字計算機大的計算誤差,好在對我們討論的情形估計是可以忽略的。

在一戰的時候潛艇還沒有魚雷數據計算機,艇長是*速算尺(表)一類的方式計算發射參數的,二戰前才發展出TDC。從網上了解到的情況看,美軍潛艇的TDC包括兩個部分,一個部分用於跟蹤目標位置,具備TMA功能,能通過對目標位置多次測量更精確的求解目標參數,並能實時跟蹤目標運動,第二部分用於計算魚雷射擊角度,而德國和日本的TDC只有這後一部分的角度求解功能。這里我們只討論計算射擊角度的原理。在討論魚雷數據計算機的具體演算法之前,先讓我們了解基本的魚雷射擊單元計算原理,先請大家看下SH手冊中的《射控問題的解決》,這個是從游俠論壇某帖子里下載的,對於理解TDC計算原理非常有用,可能要多看幾遍才能看明白。

這篇文章把直航魚雷參數計算分成三個層次,這樣比較容易理解。第一個層次先假定觀察鏡和發射管在同一個位置,得到一個計算角度的公式,仔細看這個公式:sin a= sin b*Vt/Vs,我們可以發現距離參數並不出現在公式中,實際上基本的魚雷射擊原理只要考慮目標速度和魚雷速度的比值還有AOB角度就足夠了。這個公式非常重要,是理解魚雷射擊計算的基礎,TDC計算什麼?實際上就計算一個發射角度和目標方位的偏差角,目標航速越大,目標航向越接近於和觀察線垂直,則這個角度就越大,反之如果目標航速為零,或目標正好朝自己或背離自己方向航行,則這個角度也總是為零,也就是看那裡就朝哪裡發射。不過TDC的輸出結果並不是偏差角,而是回轉儀控制的魚雷偏轉角度,這個等於目標相對於已艇的方位角與計算提前量用的偏差角之和,當然這只是一個粗略的說法。

第二個層次的計算要考慮因為發射管和潛望鏡不在同一個位置,這樣導致觀察到的目標方位和從發射管位置看不一致,所以需要補償視差(AOB也同時補償),這樣距離就被引入了計算公式了。從公式我們可以看到距離誤差產生的影響不是和測量誤差絕對值成正比的,而是和距離的倒數成正比,這點正好和光學測距的誤差性質一致,因為根據觀察鏡上刻度測距誤差也是跟距離的倒數成正比,所以我們無需擔心因為測距時遠距離的絕對誤差大而導致瞄準誤差過大;當然補償角計算的第二個因素就是和觀察角度有關,如果目標正好在潛艇的航向上,也就是相對方位角為零,那就無論距離遠近也無視差也就無需補償了,這也就是為什麼我們發射魚雷前總希望把潛艇基本對准目標。當然這樣計算仍然是不夠精確的,這就要引入魚雷計算的第三個層次考慮:魚雷的轉彎弧線。

考慮到魚雷是可以轉彎的,這樣魚雷射擊後會畫出一個弧度,這樣如果按上面以發射管位置計算發射的等效觀察方位角就不合適了,所以我們要考慮回轉儀輸出的角度會使等效的觀察點改變位置。假如我來設計TDC,我會從魚雷發射轉彎後的直線航向沿反方向把航線展開成直線後在上面找到一點當作等效的發射點,就象魚雷是從這里直線發射出去的一樣,以此等效發射點求出視差補償後的目標方位角,這樣就可以套用第一層次的公式計算了。魚雷入水後軌跡的弧線和目標距離等其它因素無關,只和魚雷回轉儀輸出的偏轉角有關,對於每個特定的偏轉角,魚雷入水後開始航程的弧線形狀都是固定一致的,因此等效發射點的位置(x,y)是回轉儀角度決定的函數,對於一個特定的偏轉角,必有一固定的等效發射點位置。

當然更精細一點計算,不僅要考慮魚雷轉彎路徑的長度,還要考慮魚雷入水的速度和魚雷航速的差異,還有轉彎對魚雷帶來的減速,速度對轉彎半徑的影響等等,求出一個從時間上看和勻速直線運動完全等效的點,這個點的位置嚴格的說是完全由回轉儀偏轉角和魚雷航速兩種參數決定的函數。但從游戲測試的結果看,等效點計算完全不受魚雷航速設定的影響,目前的了解看,魚雷通過壓縮空氣發射,初速應該是基本不變的,只能認為TDC畢竟是機械部件構成的,為了避免實現難度過大忽略很小的誤差也是正常的,我估計不同航速帶來的等效發射時間差異可能在0.1到0.3秒之間。除此之外,測試發現改變發射管也不改變計算曲線,這個發射點應該是按潛艇中線計算,不同發射管航線可能有左右正負約1米的偏差。

設想簡單的TDC計算過程:先按輸入的目標參數,以發射等效位置中點為參數求出回轉儀角度,再以第一次算出的回轉儀角度根據預先畫好的曲線得到等效發射點的精確位置,再次計算回轉儀角度得到最終輸出結果。當然理論上應該以此方法多迭代直到誤差足夠小,但我覺得迭代一次就應該夠了。當然TDC也可以設計成用回轉儀角度反饋計算的方法,計算會更精確些,裝置也可能簡化些,但這些對結果都不會有太大的影響。

關於第三層次的演算法,我的看法和《射控》中的看法似乎有些差異的,《射控》中似乎認為TDC對魚雷轉彎弧線因素計算時沒有考慮進去,因此帶來附加誤差。我認為,兵者生死之道,魚雷數據計算機的設計者(肯定有數學家)絕不會把影響大又容易計算的誤差不計入其中的,按照上面的演算法大家可以看出考慮這個因素也並沒有太多增加TDC設計難度,而轉彎弧線帶來的等效發射點位置變動可能會有10米之差,近距離影響不小,所以雖然還找不到參考資料佐證,但根據SH3中的測試我們也可以相信這部分因素也納入TDC計算中了,這也就是說假如輸入參數准確,TDC的計算結果是完全可信的精確的(除了魚雷航速、發射管不同帶來的小誤差沒考慮),艇長不需要擔心TDC設計中未考慮因素帶來的誤差導致失的,關鍵要考慮的是測定參數的准確程度,至於魚雷轉彎後航向和設定航向之間的偏差,我相信航向控制准確性優於0.25度,達到0.1度也是完全可能的。

從游戲中看,魚雷在入水後一段距離才轉彎,並且轉彎曲線並不是標準的圓弧,而是最後轉彎半徑逐漸增大的過渡弧線,這個弧線也吻合陀螺儀定向的反饋控制原理。魚雷之所以在入水後要運行一斷距離才開始轉彎,是控制系統延時啟動所致,這個受雷頭的解除保險漿葉旋轉圈數控制。我不清楚發射管內如果舵角已經偏轉,吹入壓縮空氣會不會增加魚雷和管壁的摩擦,但有個明顯的理由說明垂直方向的深度控制必須延遲啟動,因為發射管內的壓力和外部很不一致,假如發射出去前定深控制已啟動,入水前舵角就會大幅度向上或下偏轉,導致魚雷一出管立即大角度上仰或下俯,所以控制系統必須延時啟動。我認為這個延時裝置不會有多少距離誤差導致魚雷軌跡有大的偏差(這點看法和《射控》不同),游戲中跟蹤也是如此。

了解了計算原理後我們就來看具體的計算過程,至於公式倒是沒必要羅列了,有解析幾何在那裡。等效發射點位置和回轉儀偏轉角之間的函數關系,估計在TDC中用經驗曲線方式表示,而不是簡單函數,反正這些最後都要通過機械裝置體現出來的,實現難度並無多少差異。總結下TDC計算原理,可以分兩步,先根據等效發射點的位置,目標的方位角,目標的距離求出補償視差後從等效發射點位置看的目標方位角(和AOB);再根據目標相對航向(AOB),目標航速,魚雷航速三個參數計算出發射的提前量偏移角,加補償視差後的目標方位角就得到回轉儀輸出的魚雷偏轉角了。第一步計算補償視差,測量距離是主要的誤差來源,大致方位角越小就受距離因素影響越小;第二步計算提前量發射角,目標航速和AOB是主要的測量誤差來源。

綜合考慮魚雷發射計算,我們可以認為假如輸入參數精確,TDC的計算是足夠准確的,魚雷的方向由陀螺儀控制,航行誤差也是足夠小的,所以關鍵的因素是測量參數的誤差,也就是目標的距離、航速、相對航向AOB,當然還有目標機動的因素,但後者過於復雜,我們這里不多加討論。

3. TDC參數誤差分析

魚雷數據計算機根據以下五個輸入參數計算出一個輸出結果:魚雷回轉儀角度(Gyro Angle):

目標航速 Speed
目標航向 Angle on Bow(AOB,從目標看潛艇的Bearing)
目標距離 Range
目標方位 Bearing(相對於本艇航向)
魚雷航速 Torpedo Speed

最後兩項是可精確測量或設定的,我們這里就不考慮誤差了,所以關鍵是前三項。在手動模式你讓武器官對目標求解一次,就對前四項參數測定一次,隨後當目標運動時,由於TDC是可潛望鏡聯動的,也就是你十字線對准哪裡,射擊諸元就按目標方位在那個方向計算,所以目標方位是實時更新的,而AOB也會隨目標方位改變做同樣角度改變來補償,這樣只要目標不改變航向,即使測定後潛艇和目標都運動,AOB還是保持和測定時一樣的精度。不過參數測定後潛艇不能轉向,否則AOB會不對要重測,因為潛艇航向改變導致的相對方位角改變不會被補償,看來TDC內並沒有裝備陀螺儀作為慣性基準,也不和磁羅經交聯。同樣的原因,用計時測角度測量航速時也不能轉向,否則結果會完全失去參考價值,這點需要注意。

這樣我們可以看到,一次參數測定後假定目標未改變航向和航速,潛艇沒改航向,其它參數都會保持測定時的精確度,但目標距離不會自動更新,所以這會產生一個測量誤差外的附加誤差,這個誤差因素我們可以這樣直觀理解,就是發射時TDC實際瞄準的是目標方位上測量距離的點,而發射時目標已經運動到一個不同的距離,這就產生一個徑向距離上的瞄準誤差,徑向距離差等於測定時的目標距潛望鏡距離和發射時目標距潛望鏡距離的差。這個距離差值帶來的影響由於和視差補償有關我們放後面一並討論。

目標距離一般*船型識別後根據瞄準鏡上分劃刻度來測定,雖然是三角函數關系但由於一般角度很小,基本上可以認為測定結果和船桅桿高除以刻度讀數成正比,假定讀取誤差用相對固定的一個刻度值來表示,則對於同一個船,距離越遠因為讀數變小相對誤差越大,同樣距離不同的船,船越高誤差越小。根據這個結果,再通過公式推導,我們得知由於距離測量不準帶來的視差補償誤差(角度表示)和讀出的刻度誤差成正比,和船高成反比,和距離基本無關。另一點需注意的就是實際測量中浪較大時讀數准確性會明顯下降。

視差補償誤差的近似公式是:

視差角度誤差 =(發射管距離/船高)×Sin(目標方位)×刻度值誤差

從這個公式我們可以看出,最壞情況下(目標在正側面),視差補償的誤差約等於刻度讀數誤差的(發射管距離/船高)倍數,假定發射管距離潛望鏡40米,則24米的船桅桿高情況下刻度讀取誤差會放大1.67倍,如果讀取誤差是正負0.1度,則這個誤差就是正負0.167度了。和我們一般正負0.5度的發射准備預期誤差相比較,還是不能忽略,特別假如浪大的情況下讀數誤差會明顯的變大。所以目標視角大小較小時為保證命中概率理應使船盡量朝向目標方向。例如目標方位角小於20度,上述情況視差誤差就小於讀數誤差的0.6倍了。

更進一步的精確分析,我們可以想像假如目標正好在從潛望鏡到等效發射點的連線上,就完全沒有視差了,這時候距離測定的准確與否對視差這個層次就完全沒有影響了。由於等效發射點的位置隨回轉儀的偏轉角不同而不同,從潛望鏡看是在偏轉角反方向角度的位置,角度估計低於偏轉角的1/6,所以完全沒有視差的方向並不是目標方位角為零的方位,而是方位角和回轉儀偏轉角相反,值估計在偏轉角的1/6到1/10之間的位置。當然實際操作我們並不需要刻意去尋找這點,只要把航向大致對准目標就行了。

然後我們來看測量到發射時間延遲帶來的徑向距離誤差會帶來的影響。先看一種極端情形,假定驅逐艦高速向你撲來,航速20節,方位不明
我們前面說過,TDC計算什麼?就是計算魚雷發射提前量的偏移角,而目標航速的值直接和偏移角成正比的關系(大致),也就是航速測定誤差10%偏移角就誤差10%,所以航速測定準確與否是非常關鍵的。我們先計算幾個直觀的例子,看魚雷提前量偏移角到底有多大,就可以感覺出測量不準帶來的誤差了。假定魚雷航速40節,目標航速4、7、9節時最大偏移角分別是5.8、10.1、13度,如果目標是戰艦典型航速如12、20、36節,最大偏移角則分別是17.4、30、64度,大家可以想像下如果誤差是10%分別會有多大?手工測量要命中1千米外36節的驅逐艦機會有多少?當然如果AOB是45度,偏移角要乘以0.707,如果是30度,要乘以0.5等等,但考慮到船一般長寬比都比較大(一般大於5),雖然AOB變大減少了提前量偏移角同時也減少了偏移誤差的值,但目標的視角大小也幾乎同樣程度變化,所以命中概率其實還是沒多少變化。TDC不直接顯示提前量偏移角,你可以把魚雷發射角減去目標方位角當成近似值,或者用目標航速(節)乘以1.5作為度數來估算最大值(魚雷30節則乘以2)。

游戲中的標准測算程序是先識別船型,然後根據手冊的桅桿高度測定距離,然後目視估測AOB,再計時看方位角改變估測航速。按照此程序測算,距離估算的准確度是至關重要的,因為算出來的航速誤差百分比和距離誤差百分比成正比,而根據上面的敘述我們知道距離越遠,距離誤差的百分比就越大。和船的噸位級別不同,船的桅桿高度一般相差不多,大部分有價值的目標我們可以認為在24米的正50%負33%范圍之內,以24米估算,如果刻度讀數誤差是0.1度,則1400米誤差就能有10%。而以上面的貨船4、7、9節最大偏移角看,發射誤差能有0.6到1.3度,由於1400米1度約等於24米大小,這個偏差是14到31米,和船的半長比勉強可以接受,如果距離是2800米,誤差20%,位置偏差按距離平方增加則成了56到124米,這對於中等大小的貨船命中概率一半都不到了。所以3000米這個距離,我們需要更高的測距或測速准確性。在具體操作時,不看距離和船的大小,我們只要看船桅桿高的刻度值,也可以大概估計測距的誤差百分比。如果小於1度浪又大,准確性是不會好的。

綜合看距離誤差的三種結果:測量到發射時間間隔距離差帶來的位置偏差隨距離增加而成反比減小;讀潛望鏡刻度誤差帶來的視差補償誤差,位置偏差是隨距離增加而成正比增加;讀潛望鏡刻度誤差測速帶來的位置偏差是隨距離增加而成平方增加。從具體影響的值來看,除目標AOB較小、速度快、距離近、方位在側面這幾種因素同時出現時測量到發射時間差是主要的,其它情況讀刻度誤差是主要的。讀刻度誤差帶來的視差補償誤差和測速誤差可能同方向,也可能相反,當目標遠離潛艇航向運動時,這兩種誤差方向相反,有可能略微抵消一部分,反之則相加。在較近距離如500米,視差補償誤差可能有和測速誤差帶來的影響差不多,但這時候因為目標大對命中率已經無多少影響,一般航速范圍,測距不準對測速帶來的影響要遠大於視差補償的誤差,故除特殊情況下我們主要考慮發射時間差帶來的影響外,其它情況測距帶來的測速誤差是重點。

游戲中測算AOB完全是*憑感覺估算,這對於我們缺乏這方面經驗的人實在很容易偏差很多,不過對於目標AOB較大(指航向接近垂直於視線),目標航速不大,計時測角度法AOB的測定誤差和距離的測量誤差能一定程度互相抵消。AOB估計低了,測速值會偏高,估計高了測速值會偏低,這個能互相抵消一部分,到底能抵消多少呢?我們來看公式:

魚雷發射角度基本計算公式:

Sin(魚雷提前量偏移角)=目標航速×Sin(AOB)/魚雷航速

根據三角形正弦定理,測速演算法:

目標航速=(目標距離/測速時間)×Sin(測速角度)/Sin(測速角度+AOB)

兩者合並演算後:

Sin(魚雷提前量偏移角)=(目標距離/測速時間)×tg(測速角度)/(1+ctg(AOB)/ctg(測速角度))
如果 測速角度 遠小於 AOB,則 ctg(測速角度)遠大於 ctg(AOB),公式的分母會很接近於1,AOB的變化不會產生多少影響,如果測速等待時間短,測出的角度小,AOB的誤差影響就很小,理論上如果測出的是瞬時角速度,則AOB的估計精確度完全無影響,但是實際由於測量有讀出誤差,必須保證一定的測量時間,所以AOB的估計誤差仍然有關系。從這個公式我們可以看出,AOB很小時,ctg(AOB)較大,AOB估計誤差帶來的影響就會明顯加大,同時這時候讀到的角度值低,讀入誤差也會明顯加大,如果增加測速等待時間,讀入誤差減少了,但從公式看,AOB估計誤差的影響會增大。從這個理論分析大家可以看出,小AOB時的AOB估計精度最重要,並且這時候測量精度很難保證。

由於公式較復雜,不容易得出直觀印象,下面我們具體演算幾個例子來看AOB估計誤差的影響。假定目標航速20節,AOB為15度,距離1500米,測量時間15秒,測速結果讀出角度約3度,假如AOB分別估計為10、20度,則分別會出現-8.2%、+4.5%的發射角度誤差,具體是-0.63度、+0.34度,實際上在15~20度附近,沒有訓練的話,光憑感覺估計AOB誤差達到10度也是很正常的,而游戲中測量時的讀出和舍入誤差更是比這個明顯要大。在這個例子中,如果AOB估計誤差在5度以上,要想保證命中的是很難的。從我個人的經驗看,如果小AOB時測出的速度感覺和經驗值差很多,有必要檢查AOB的估計重新測。

除了勤練習,在游戲中多和武器官測定做比較來自我改善外,也有人提出根據根據船長和船高的刻度值來計算AOB,這個需要4個參數來運算,心算實在太難了點,除非先做個計算尺或表。更重要的是,在游戲中,貨船隻有非常有限的類型,很容易識別,各項參數也很明確,而在實際的海上,貨船的種類可能多得數不勝數,我相信戰艦的識別應該是完全有手冊可查的,但是貨船恐怕大部分要*經驗了,雖然桅桿高度可以確定個大概的范圍,使距離估算不會太離譜,但是要作為魚雷射擊的參數精度就不夠了。

除了目測或計算外,只有根據潛艇運動時的測量才有可能提高精度,不光AOB,航速也這樣,實際的艇長可以根據船頭激起的浪花大小或聲納中聽到的聲音估計船速,游戲中這兩樣都沒法用,如果想測航速不依賴於簡單光學測距,只有潛艇自己運動後測量才有可能。在游戲手冊中提出一種測量AOB和航速的方法,即讓U艇和目標保持同航向同航速,使得相對位置始終不變,這種辦法應該能獲得較精確的值,當然一般只能用在對付低速貨船上;還有人提出用3分鍾時間間隔兩次觀察在海圖上作圖測量,這種方法有其准確的優點,缺點就是太花時間(還要自備秒錶)。如果想模模擬實環境不想依賴識別的桅桿高,除上面那樣同速同航向,只有多次TMA測量才有可能得出較準的值。

如果不用計時測方位角改變法求航速,通過其它方法得到航速,這時候對AOB的准確性要求要明顯的較計時測角度法高,AOB誤差產生的影響可以簡單的用Sin(AOB)來表示,從Sin函數的性質我們不難了解,AOB接近90度時誤差影響最小,而AOB較小時誤差幾乎和AOB成正比,例如Sin90比Sin70隻大6.4%,而Sin25比Sin15要大63%,Sin15比Sin10要大49%,從這里我們不難看出,如果不用計時測角度法求速度,AOB低於30度時目視估測AOB即使很准射擊精度也完全無法保證。

下面我們來對魚雷射擊各種誤差做個總結:首先我們要相信TDC計算是准確的,是可以信賴,TDC中沒有體現出來的誤差有發射管選擇可能會導致魚雷航向偏左或右1米,這個大部分情況下無影響,但極端情況如迎頭發射相對於船典型的9米寬度仍然會減少點命中率;第二個誤差是可能有的魚雷初速和航速的速度差,不同魚雷航速可能導致魚雷等效發射時間有個正負0.1~0.2秒的誤差,這個對低速目標完全沒影響,對高速如20節的目標仍然可能會有命中位置1~2米的誤差;第三就是魚雷陀螺儀航向穩定精度,沒看到有資料,我只能大概估計在0.1~0.25度之間,也許游戲中完全無誤差也是可能的。可以看出這些誤差都不大,如果不加上測量誤差或目標機動是不會導致失的。

再看測量誤差,距離參數不準的視差補償誤差是一塊,距離不準包括測量不準和測量到發射時間差距離變化兩種因素,這個發射時把船頭基本對准目標就能明顯改善,和一般的看法不同,要減少視差的影響,最好是發射時目標方位角接近於零(或最佳點)而不是回轉儀偏轉角接近於零,這對低速的貨船區別不大,但是對於對准高速軍艦還是不同的。視差誤差的影響隨距離增大而減小,測距不準帶來的視差誤差總體低於AOB和航速測量誤差的影響,不需作為重點考慮,而特殊情況下發射延遲帶來的影響則要超過所有其它誤差(除了忙亂中測量不準產生的誤差)。

然後就是AOB和航速的測量不準,首先要考量發射提前量角有多大,然後估計誤差百分比帶來的角誤差,用計時測角度法的測距誤差會帶來跟距離平方成正比的位置偏差,所以要避免在遠距離發射。而AOB估計誤差在AOB較大時較能和航速測定結果互相抵消,AOB小時誤差會比較大,無論哪種誤差因素占上風,都應盡量避免在AOB小時發射。
4. 魚雷發射准備和攻擊陣位

我們在這里盡可能的按真實的角度討論魚雷的發射准備和陣位選取,感謝SH3優良的物理模型設計,我們大部

② 難度系數和區別系數的意義和演算法。

我暈。。自問自答還不行。。
把試題收錄到試題庫前,往往需要先進行多次測試,符合要求的才錄入。而判斷的依據主要有二:難度系數和區別系數。
另外,每一次考完試後,老師也應該對試卷從難度和區別力上進行分析,以幫助找出教學和命題中的不足。
什麼是試題難度系數?難度系數反映試題的難易程度,即考生在一個試題或一份試卷中的失分程度。
考試難度系數計算公式如下:
Dc=1-A/T
Dc:難度系數
A:考生平均得分(如計算總體難度系數,則為全卷平均分;如計算單題難度系數,則為本題平均分)
T:滿分
舉例:
總體難度系數:一份滿分100分的試卷,考生平均得分78分,則難度系數為1-78/100=0.22
單題難度系數:一道題值2分的試題,考生平均得分1.5分,則難度系數為1-1.5/2=0.25
至於一道題或一份試卷的難度系數到底多少為宜,要根據不同的命題需要來選擇。而且,即使同一套試題,不同的答題人群做完後計算出的難
度系數也是不同的。理想的難度系數以控制在0.2左右為宜。
什麼是試題區別系數?區分系數反映試題區分不同水平受試者的能力,即能否考出學生的不同水平,把優秀、一般、差三個層次的學生真正分
別開。
試題區別系數計算公式如下:
先把成績從高到低排序,前50%的考生為高分組,後50%為低分組,(樣本大的時候,也可以取前、後各20%。)
Dr=2(Ah-Al)/T
Dr:區別系數
Ah:高分組平均分
Al:低分組平均分
T:滿分
舉例:
總體區別系數:一份滿分100分的試卷,高分組平均得分90分,低分組平均得分60分,則區別系數為2(90-60)/100=1.7
單題難度系數:一道題值2分的試題,高分組平均得分1.5分,低分組平均得分0.5分,則區別系數為2(1.5-0.5)/2=1
由於受多種隨機因素如:遺傳、智力、個性、時間、教師、努力的程度等的影響,考試成績一般應呈正態分布。區分系數高的考試,優秀、一
般、差三個層次的學生都有一定比例,如果某一分數區間學生相對集中,高分太多或不及格太多的考試,區分系數則低。理想的區別系數以控
制在1.5左右為宜。某些重要的、學生應知應會的必考知識點,單題難度系數允許為「0」。

③ fpga實現tdc,怎麼實現啊

1.首先在FPGA裡面實現TDC有兩個基本的工作,即選擇合適的FPGA和選取合適的演算法。
就FPGA來講,我經驗也不豐富,只是知道Xilinx公司的Vertex系列FPGA能夠滿足做高精度TDC的要求。其中專用進位鏈的單元延時在40ps左右,可用作延時單元。芹拆
2.TDC的演算法的話,最簡單的就是延遲線內插法,就是以單元延時作為時間的最小度量單位的方法。
3.選取了這兩個方面之後,就可以通過HDL(硬體描述語言,如VerilogHDL或者VHDL)來描困首渣述實現簡單的TDC模塊了。
4.具體的細節問題可能比較多一汪悄些,但是大概思路就是這樣。

④ 難度系數和區別系數的意義和演算法。

我暈。。自問自答還不行。。
把試題收錄到試題庫前,往往需要先進行多次測試,符合要求的才錄入。而判斷的依據主要有二:難度系數和區別系數。
另外,每一次考完試後,老師也應該對試卷從難度和區別力上進行分析,以幫助找出教學和命題中的不足。
什麼是試題難度系數?難度系數反映試題的難易程度,即考生在一個試題或一份試卷中的失分程度。
考試難度系數計算公式如下:
Dc=1-A/T
Dc:難度系數
A:考生平均得分(如計算總體難度系數,則為全卷平均分;如計算單題難度系數,則為本題平均分)
T:滿分
舉例:
總體難度系數:一份滿分100分的試卷,考生平均得分78分,則難度系數為1-78/100=0.22
單題難度系數:一道題值2分的試題,考生平均得分1.5分,則難度系數為1-1.5/2=0.25
至於一道題或一份試卷的難度系數到底多少為宜,要根據不同的命題需要來選擇。而且,即使同一套試題,不同的答題人群做完後計算出的難
度系數也是不同的。理想的難度系數以控制在0.2左右為宜。
什麼是試題區別系數?區分系數反映試題區分不同水平受試者的能力,即能否考出盯模學生的不同水平,把優秀、一般、差三個層次的學生真正分
別開。
試題區別系數計算公式如下:
先把成績從高到低排序,前50%的考生為高分組,後50%為低分組,(樣本大陪基的時候,也可以取前、後各20%。)
Dr=2(Ah-Al)/T
Dr:蘆則謹區別系數
Ah:高分組平均分
Al:低分組平均分
T:滿分
舉例:
總體區別系數:一份滿分100分的試卷,高分組平均得分90分,低分組平均得分60分,則區別系數為2(90-60)/100=1.7
單題難度系數:一道題值2分的試題,高分組平均得分1.5分,低分組平均得分0.5分,則區別系數為2(1.5-0.5)/2=1
由於受多種隨機因素如:遺傳、智力、個性、時間、教師、努力的程度等的影響,考試成績一般應呈正態分布。區分系數高的考試,優秀、一
般、差三個層次的學生都有一定比例,如果某一分數區間學生相對集中,高分太多或不及格太多的考試,區分系數則低。理想的區別系數以控
制在1.5左右為宜。某些重要的、學生應知應會的必考知識點,單題難度系數允許為「0」。

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