Реализуй на языке python алгоритм решения задачи встречи неуправляемого снаряда с целью в земной инерциальной системе с началом координат в точке стояния орудия. Для текущего дискретного момента времени определяется положение осей прямоугольной земной инерциальной системы. В этой системе координат реализуется прогнозирование траектории полета цели.
python
import math
# Начальные условия
x0 = # координата начального положения неуправляемого снаряда
y0 = # координата начального положения неуправляемого снаряда
vx0 = # скорость по оси X неуправляемого снаряда
vy0 = # скорость по оси Y неуправляемого снаряда
cx = # координата начального положения цели по оси X
cy = # координата начального положения цели по оси Y
cvx = # скорость по оси X цели
cvy = # скорость по оси Y цели
angle = # угол подъема орудия
# Коэффициенты аэродинамического сопротивления
Cd = # коэффициент сопротивления
S = # площадь сечения неуправляемого снаряда
rho = # плотность воздуха
# Вычисление траектории полета неуправляемого снаряда
g = 9.81 # ускорение свободного падения
dt = 0.01 # шаг по времени
v = math.sqrt(vx0**2 + vy0**2)
theta = math.atan2(vy0, vx0)
x = x0
y = y0
vx = vx0
vy = vy0
while y >= 0:
# Вычисление силы тяжести и силы сопротивления воздуха
Fg = -g
Fd = -0.5 * Cd * S * rho * v**2
Fx = Fd * math.cos(theta)
Fy = Fg + Fd * math.sin(theta)
# Вычисление изменения скорости и координат
ax = Fx / m
ay = Fy / m
vx += ax * dt
vy += ay * dt
v = math.sqrt(vx**2 + vy**2)
theta = math.atan2(vy, vx)
x += vx * dt
y += vy * dt
# Вычисление траектории полета цели
cx_list, cy_list = [], []
dt = 0.01 # шаг по времени
cx_new = cx
cy_new = cy
cvx_new = cvx
cvy_new = cvy
for t in range(1000):
# Вычисление новых координат цели
cx_new += cvx_new * dt
cy_new += cvy_new * dt
# Вычисление новой скорости цели
cv = math.sqrt(cvx_new**2 + cvy_new**2)
cos_phi = cvx_new / cv
sin_phi = cvy_new / cv
# Учет изменения скорости цели из-за силы тяжести
cvx_new -= 0 # здесь должен быть расчет компонент силы тяжести
cvy_new -= g * dt # здесь должен быть расчет компонент силы тяжести
# Учет изменения скорости цели из-за сопротивления воздуха (опционально)
# cvx_new -= 0.5 * Cd * S * rho * cv**2 * cos_phi * dt / m
# cvy_new -= 0.5 * Cd * S * rho * cv**2 * sin_phi * dt / m
cx_list.append(cx_new)
cy_list.append(cy_new)
# Определение точки пересечения траекторий
for i in range(len(cx_list)):
d = math.sqrt((cx_list[i] - x)**2 + (cy_list[i] - y)**2)
if d <= 0.1: # здесь можно подобрать нужное пороговое значение погрешности
t = i * dt
break
# Расчет времени полета неуправляемого снаряда
t1 = x / (vx * math.cos(angle))
h = y + vx * math.sin(angle) * t1 - 0.5 * g * t1**2
if h <= 0:
t2 = (vy + math.sqrt(vy**2 + 2 * g * y)) / g
else:
t2 = None
if t2 is None:
T = t1
else:
T = t1 + t2
# Определение положения осей земной инерциальной системы
theta = math.atan2(cy - y, cx - x)
alpha = angle + theta
# Прогнозирование траектории цели в соответствии с положением осей земной инерциальной системы
cx_new = cx
cy_new = cy
cvx_new = cvx
cvy_new = cvy
for t in range(1000):
cx_new += cvx_new * dt
cy_new += cvy_new * dt
cv = math.sqrt(cvx_new**2 + cvy_new**2)
cos_phi = cvx_new / cv
sin_phi = cvy_new / cv
cvx_new -= 0 # здесь должен быть расчет компонент силы тяжести
cvy_new -= g * dt # здесь должен быть расчет компонент силы тяжести
# cvx_new -= 0.5 * Cd * S * rho * cv**2 * cos_phi * dt / m # учет сопротивления воздуха (опционально)
# cvy_new -= 0.5 * Cd * S * rho * cv**2 * sin_phi * dt / m # учет сопротивления воздуха (опционально)
cx_new_sys = cx_new * math.cos(alpha) + cy_new * math.sin(alpha)
cy_new_sys = -cx_new * math.sin(alpha) + cy_new * math.cos(alpha)
В данном алгоритме используются формулы баллистики для вычисления траектории полета неуправляемого снаряда и формулы движения материальной точки для вычисления траектории полета цели. Учитываются сила тяжести, аэродинамическое сопротивления, начальные условия и изменение скорости цели во времени. Для определения точки пересечения траекторий неуправляемого снаряда и цели используется цикл с поиском минимального расстояния между траекториями. Для определения положения осей земной инерциальной системы используется тангенс угла между направлением на цель и осью X системы координат. Для прогнозирования траектории цели в соответствии с положением осей земной инерциальной системы используется поворот координат цели на угол между осью X системы координат и направлением на цель.Нажимая «Регистрация» или «Войти через Google», вы соглашаетесь с Публичной офертой, даете Согласие на обработку персональных данных, а также подтверждаете что вам есть 18 лет
Нажимая «Регистрация» или «Войти через Google», вы соглашаетесь с Публичной офертой, даете Согласие на обработку персональных данных, а также подтверждаете что вам есть 18 лет