所謂槍彈的威力，就是在特定的技術(shù)戰(zhàn)術(shù)條件下，槍彈彈頭（或其破片）對人員進行殺傷的能力。單個彈頭（或破片）的殺傷效應是評價整個槍彈殺傷威力的基礎(chǔ)。對彈頭、破片威力的合理評估，無論在戰(zhàn)術(shù)還是在技術(shù)方面都有著重要的意義。建立人體致傷模型，利用模型模擬彈頭對人體的殺傷作用是較為準確和經(jīng)濟地評價彈頭殺傷威力的必由之路。

人體模型的由來

早期的人體模型多建立在動能判定基礎(chǔ)上，即我們所說的“動能判定標準”。如我國普遍采用的25mm厚松木板、西歐國家采用的41mm厚楊木板等均采用了動能判定模型。這種模型結(jié)構(gòu)簡單，可操作性好，對單純的侵徹性能指標判定具有相當高的準確度，但對人體致傷效應的綜合評估卻顯得不足。到了20世紀50年代，威廉德·本森提出了一個動態(tài)人體數(shù)學模型，指出了人體不同側(cè)面的受彈面在實際過程中是不一致的，可以說這是立體人體模型的雛形。到了20世紀60年代，美國阿伯丁試驗場BRL彈道研究所提出了一種更切乎實際的人體模型，這種模型將人體分成了許多5mm×5mm×25mm的小長方單元體，把槍彈對人體的致傷過程抽象為槍彈對不同單元體的作用過程，這個模型考慮了人體的不對稱和不均勻特性，最后，這個模型演變成了美國計算機人體模型，并應用在槍彈（破片）的殺傷效能檢測和評估方面。由于美國在這方面技術(shù)保密，模型的具體操作細節(jié)不得其詳，但這也給我們指出了一條更為確切的建立人體模型的方法。

人體模型建立的依據(jù)

模型的科學和實用的先決條件是對投射物致傷的準確描述和判斷。人體模型建立的依據(jù)如下：

a.充分認識槍彈彈頭（或破片）特征量及對人體損傷的特征量（傷道尺寸、能量釋放量、間接損傷等）之間的對應關(guān)系；

b.建立足夠細化的、能夠真實反映致傷效應的“真實”的人體模型；

c.按對創(chuàng)傷反應的輕重程度，細致、合理地劃分人體損傷部位；

d.合理、準確地建立各損傷部位的損傷權(quán)值；

e.科學、合理地建立各損傷部位之間的損傷權(quán)值關(guān)系，得出綜合損傷權(quán)值。

這樣，建立起來的人體模型才是真正的以創(chuàng)傷彈道學和創(chuàng)傷醫(yī)學為基礎(chǔ)的人體致傷模型。它從本質(zhì)上將命中與致傷分開，解決了以往模型所遇到的受彈面積的計算問題。利用此模型可以計算出任意情況下槍彈對人體的殺傷概率。

人體模型建立的方法

（1）標準模型樣板與CT定位

針對戰(zhàn)場人員特點，選用標準的男性人體作為模型樣板，樣板的身高、體重及健康狀況可根據(jù)不同國家和地區(qū)取統(tǒng)計平均值，姿態(tài)取標準立正姿勢。

采用CT掃描，對標準人體各斷面進行逐層掃描照相，確定各器官組織的解剖部位及其相互之間的關(guān)系。

（2）人體器官定位

借助于有限元，將標準人體模型樣板分為若干個立體單元，各單元體相互緊密、有序排列組成整個人體。各單元體為“均質(zhì)”、唯一。

將人體CT照片以單元尺寸同比例放大，并分別確定在相應的多個單元體中。此方法稱為“人體器官單元定位法”。

這種方法一方面確定了人體各器官、組織的空間相對位置和體積，解決了精確描述復雜人體的難題；另一方面，這種將人體離散化的方法符合計算上的要求，可以通過計算機對損傷的單元體進行計算。

（3）損傷部位的劃分與損傷權(quán)值的確定

創(chuàng)傷醫(yī)學研究和臨床實踐表明：人體各個部位對同一種投射物的創(chuàng)傷反應是不同的?；诖?，我們按其各部分對創(chuàng)傷反應的不同程度進行劃分，并將分類結(jié)果標在每個相應的單元體上。這樣，經(jīng)過對人體各部位的細致分析、研究共劃分出147處損傷部位。

不同損傷部位對戰(zhàn)斗力喪失的影響程度不同，據(jù)此，我們以損傷等級來劃分。按照創(chuàng)傷醫(yī)學上劃分，傷情分為四個等級——輕、中、重、極重，損傷權(quán)值范圍在0.0～1.0之間，如各等級損傷權(quán)值范圍可?。?/p>

輕度傷：0.0～0.25

中度傷：0.25～0.5

重度傷：0.5～0.75

極重度傷：0.75～1.0

（4）人體模型的確定

按以上方法，人體模型劃分為160000個1mm×1mm×1mm的單元體，每個單元體又分為４個0.5mm×0.5mm×1mm的單元體。最終單元體可以為0，即不含人體組織。

建立人體模型數(shù)據(jù)庫及相關(guān)數(shù)據(jù)庫

將人體模型放入三維迪卡爾坐標系中（如圖1），按一定規(guī)律，建立單元序號與單元空間位置的對應關(guān)系以及根據(jù)創(chuàng)傷醫(yī)學，按不同器官、組織與創(chuàng)傷的傷情，建立損傷權(quán)值數(shù)據(jù)庫。

結(jié)束語

至此，人體模型數(shù)據(jù)庫和損傷權(quán)值數(shù)據(jù)庫共同組成計算機人體模型的全部。當然，最準確的人體模型應建立在最小單元體為幾何“點”的基礎(chǔ)上，即各單元體的體積為0。相信隨著CT照相技術(shù)和微機技術(shù)的提高，最終的人體計算機模型會更接近真實的人?！?/p>

（編輯／魏開功）