本发明属于灭火飞机设计，涉及一种灭火飞机任务效能及经济性分析方法，具体涉及一种灭火飞机投水命中率测定方法及测定系统
背景技术：
1、灭火飞机尤其是固定翼飞机在灭火投水时，投水飞行速度较大，投水分布较广，再加上投水持续时间长达数秒，投水落点与弹落点的捕获方法完全不同，所以投水命中率的测定方法无法套用军用飞机攻击命中率的测定方法，需要对投水命中率测定方法进行创新研究。
2、投水命中率是衡量灭火飞机以及投水瞄准/指引系统任务效能的关键指标，一般使用cep(圆概率误差)半径来衡量，其应用于所有灭火飞机和投水瞄准/指引系统的研制项目中。投水命中率在测定过程中，需要克服落点过于分散、落点不易采集、有效落点不易筛选、缺乏科学的计算公式等困难。当前国内外尚无公开有效的灭火飞机投水命中率测定方法。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供了一种灭火飞机投水命中率测定方法，为考核灭火飞机或投水瞄准指引系统的命中率提供支撑。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种灭火飞机投水命中率测定方法，包括以下步骤：
4、s1：采用染色水剂作为投放物，在纯色靶场上进行投水；同时建立染色深度与投水厚度的对照样本；
5、s2：观测收集投水散布图和对照样本；
6、s3：利用图形处理的方法筛选出的散布图，并将散布图映射到以靶心为原点、以靶场平面为xoy平面的直角坐标系中；
7、s4：将投水散布网格化，并根据染色深度为每个网格赋值；
8、s5：根据投水散布网格坐标和赋值计算投水的平均落点；
9、s6：重复s1～s5，获得每次试投的平均落点偏差样本集(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，…(xn，yn)；根据偏差样本计算圆概率误差r。
10、进一步的，s3中的直角坐标系以飞机投水地速方向为x轴。
11、进一步的，s3中，图形处理方法是剔除染色深度不足的散布点。
12、进一步的，s4中，采用观测的染色深度与投水厚度的对照样本的方式，建立投水厚度到染色深度的拟合函数或分段插值函数，采用观测的染色深度为投水散布网格赋厚度值或权值。
13、进一步的，s5中，利用投水散布网格赋厚度值和网格坐标拟合计算投水平均落点。
14、进一步的，s5中，投水平均落点(x0，y0)的计算方法为：
15、
16、ai＝ki·pi
17、bi＝ki·qi
18、式中，n为散布图的投水散布网格，ki为i号网格的赋值，pi为i号网格的x轴坐标，qi为i号网格的y轴坐标。
19、进一步的，s6中，计算投水命中率圆概率误差cep的半径r的方法为：
20、将平均落点由直角坐标变换为极坐标，即令
21、
22、其中，r为极径，为极角：
23、
24、对此式积分后求解r即可获得投水命中率圆概率误差cep；
25、式中：
26、
27、σ1，σ2分别为平均落点偏差样本集的x轴向、y轴向落点偏差的标准差；
28、μ1，μ2分别为平均落点偏差样本集的x轴向、y轴向落点偏差的均值。
29、一种灭火飞机投水命中率测定系统，包括投水散布图生成模块、深度厚度对照样本、投水散布图处理模块、投水平均落点计算模块和偏差样本计算圆概率误差模块；将染色水剂作为投放物进行飞机投水后的航拍图输入投水散布图生成模块，投水散布图生成模块将航拍图进行处理后生成以靶心为原点、以靶场平面为xoy平面的直角坐标系投水散布图，并将投水散布图传输给投水散布图处理模块，投水散布图处理模块结合深度厚度对照样本后，将投水散布图改为投水网格图，投水网格图中以赋值取代深度；投水平均落点计算模块接收投水网格图后，以网格坐标和赋值作为计算基础，计算投水平均落点并输出给偏差样本计算圆概率误差模块；偏差样本计算圆概率误差模块将本次输入的投水平均落点作为一个样本保存至样本集中；偏差样本计算圆概率误差模块还根据用户的控制，选择样本集中的部分或全部样本，计算圆概率误差。
30、进一步的，还包括显示传输模块，显示传输模块将投水散布图、投水网格图、样本集和圆概率误差通过显示的方式或传输的方式输出给用户。
31、进一步的，投水散布图处理模块根据用户指定的分辨率将投水散布图网格化。
32、本发明的有益效果如下：
33、1、本发明的灭火飞机投水命中率测定方法和测定系统，采用染色水剂作为投放物，在纯色靶场上进行投水，建立染色深度与投水厚度的对照样本，采用航拍俯视角观测收集投水散布图和对照样本，使用图形编辑工具剔除染色深度不足的散布点；将筛选出的散布图映射到以靶心为原点、以飞机投水地速方向为x轴、以靶场平面为xoy平面的直角坐标系中，将投水散布网格化，并根据染色深度为每个网格赋厚度值；根据投水散布网格坐标和厚度值计算投水的平均落点；根据上述方法并剔除投放失误的样本后，获得每次试投的平均落点偏差样本集(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，…(xn，yn)；根据上述偏差样本计算圆概率误差r。本方法和系统具有测定成本低、测定精度高、测定结论置信度高等优点。
34、2、本发明的系统可以用一个自动化软件程序完全实现，自动化程度高，航拍图片能够自动拼接导入到该软件程序中，然后生成本次的散步图、网格图和样本，样本能够累计，并且按照样本集存放，样本集也可以设定多个，通过积累足够的可靠样本，即可计算对应机型的实测投水命中率，为后续的大型灭火飞机的任务效能评估、投水策略制定等提供重要参考。
35、3、本发明和系统具有对测定场地、测定工具要求低的优点，缩减了大量试飞环境准备时间，为灭火飞机和投水瞄准/指引系统的快速验证迭代提供了巨大助力。
1.一种灭火飞机投水命中率测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种灭火飞机投水命中率测定方法，其特征在于，所述的s3中的直角坐标系以飞机投水地速方向为x轴。
3.根据权利要求1所述的一种灭火飞机投水命中率测定方法，其特征在于，所述的s3中，图形处理方法是剔除染色深度不足的散布点。
4.根据权利要求1所述的一种灭火飞机投水命中率测定方法，其特征在于，所述的s4中，采用观测的染色深度与投水厚度的对照样本的方式，建立投水厚度到染色深度的拟合函数或分段插值函数，采用观测的染色深度为投水散布网格赋厚度值或权值。
5.根据权利要求1所述的一种灭火飞机投水命中率测定方法，其特征在于，所述的s5中，投水平均落点(x0，y0)的计算方法为：
6.根据权利要求1所述的一种灭火飞机投水命中率测定方法，其特征在于，所述的s6中，计算投水命中率圆概率误差cep的半径r的方法为：
7.一种灭火飞机投水命中率测定系统，其特征在于，包括投水散布图生成模块、深度厚度对照样本、投水散布图处理模块、投水平均落点计算模块和计算圆概率误差模块；将染色水剂作为投放物进行飞机投水后的航拍图输入投水散布图生成模块，投水散布图生成模块将航拍图进行处理后生成以靶心为原点、以靶场平面为xoy平面的直角坐标系投水散布图，并将投水散布图传输给投水散布图处理模块，投水散布图处理模块结合深度厚度对照样本后，将投水散布图改为投水网格图，投水网格图中以赋值取代深度；投水平均落点计算模块接收投水网格图后，以网格坐标和赋值作为计算基础，计算投水平均落点并输出给计算圆概率误差模块；计算圆概率误差模块将本次输入的投水平均落点作为一个样本保存至样本集中；计算圆概率误差模块还根据用户的控制，选择样本集中的部分或全部样本，计算圆概率误差。
8.根据权利要求7所述的一种灭火飞机投水命中率测定系统，其特征在于，还包括显示传输模块，显示传输模块将投水散布图、投水网格图、样本集和圆概率误差通过显示的方式或传输的方式输出给用户。
9.根据权利要求7所述的一种灭火飞机投水命中率测定系统，其特征在于，投水散布图处理模块根据用户指定的分辨率将投水散布图网格化。
