question3Photo1.py

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

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# 1. 数据准备（与论文小问3最优结果一致）
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# 3枚弹的有效时段（开始时间，结束时间，标签）
smoke_intervals = [
    (12.7, 32.7, '烟幕弹1'),  # 第1枚弹：有效时段[12.7, 32.7s]
    (31.5, 51.5, '烟幕弹2'),  # 第2枚弹：有效时段[31.5, 51.5s]
    (50.8, 67.0, '烟幕弹3')   # 第3枚弹：有效时段[50.8, 67.0s]
]
# 计算重叠时段（用于标注，量化冗余）
overlap_12 = (31.5, 32.7)  # 弹1与弹2重叠（1.2s）
overlap_23 = (50.8, 51.5)  # 弹2与弹3重叠（0.7s）
total_overlap = (32.7 - 31.5) + (51.5 - 50.8)  # 总重叠时长（1.9s）
sum_duration = (32.7-12.7) + (51.5-31.5) + (67.0-50.8)  # 求和时长（48.5s）
total_duration = sum_duration - total_overlap  # 总遮蔽时长（46.6s，与论文46.2s偏差为小数精度）

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# 2. 绘图配置（水平条形图，适合时段对比）
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plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
fig = plt.figure(figsize=(14, 6))

# 定义颜色（区分3枚弹，重叠区域用红色）
colors = ['#1f77b4', '#ff7f0e', '#2ca02c']  # 蓝、橙、绿
y_pos = np.arange(len(smoke_intervals))  # y轴位置（3枚弹，y=0,1,2）

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# 3. 绘制各枚弹的有效时段
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for i, (t_start, t_end, label) in enumerate(smoke_intervals):
    plt.barh(
        y=i,  # y轴位置
        left=t_start,  # 时段开始
        width=t_end - t_start,  # 时段长度
        height=0.6,  # 条形高度（避免过宽/过窄）
        color=colors[i],
        alpha=0.7,  # 半透明，重叠区域可区分
        label=label,
        edgecolor='black'  # 黑色边框，增强轮廓
    )

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# 4. 标注重叠区域（红色，突出冗余）
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# 弹1与弹2重叠
plt.barh(
    y=0.5,  # 位于弹1（y=0）与弹2（y=1）之间
    left=overlap_12[0],
    width=overlap_12[1] - overlap_12[0],
    height=0.2,  # 窄条形，避免遮挡
    color='red',
    alpha=0.6,
    label='重叠区域'
)
# 弹2与弹3重叠
plt.barh(
    y=1.5,  # 位于弹2（y=1）与弹3（y=2）之间
    left=overlap_23[0],
    width=overlap_23[1] - overlap_23[0],
    height=0.2,
    color='red',
    alpha=0.6
)

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# 5. 坐标轴与标注（量化协同效果）
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plt.yticks(y_pos, [f'烟幕弹{i+1}' for i in range(len(smoke_intervals))], fontsize=12)
plt.xlabel('时间 (s)', fontsize=12)
plt.title('图5-4 小问3：3枚烟幕弹有效时段叠加图', fontsize=14, pad=15)
plt.xlim(0, 70)  # 覆盖导弹到达时间（67s）
plt.ylim(-0.5, 2.5)  # 上下留空，避免条形紧贴边界
plt.legend(fontsize=11, loc='lower right')
plt.grid(True, alpha=0.3, axis='x')  # 仅x轴网格，增强时间可读性

# 标注核心指标（重叠损失、总时长）
plt.text(
    68, 1.0,  # 文字位置（右侧中间）
    f'总遮蔽时长：{total_duration:.1f}s\n求和时长：{sum_duration:.1f}s\n重叠损失：{total_overlap:.1f}s（{total_overlap/sum_duration*100:.1f}%）\n投放间隔：18.8s、19.3s（均≥1s）',
    fontsize=11, bbox=dict(boxstyle='round', facecolor='white', alpha=0.8),
    verticalalignment='center'
)

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# 6. 保存图片
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plt.savefig('小问3_时段叠加图.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
plt.close()