基于未来空域窗的高炮点射效力仿真

为了对付机动目标,提高高炮系统的毁伤效能,以完成其担负的防空反导任务,提出了未来空域窗射击体制。以35mm高炮为例,用解析法分别仿真计算了,在集火射击体制和未来空域窗射击体制条件下的点射毁歼概率,并对6种不同目标的毁歼概率进行了统计。统计结果表明,对付小型化目标或机动目标采用未来空域窗射击体制更有优势。     

未来空域窗射击快速决策方法研究

针对是否实施未来空域窗射击的问题,首先根据目标未被毁伤的概率模型,提出了集火射击方法的最大弹丸数和未来空域窗射击方法的最小弹丸数概念;然后,对这两种射击方法的目标未被毁伤概率的被积分函数的特性进行详细分析,推导出集火射击方法的最大弹丸数和未来空域窗射击方法的最小弹丸数的计算模型,根据可齐射的弹丸数、目标大小、抗毁伤能力及误差特性,快速判断是采用集火射击还是未来空域窗射击的方法;最后,进行了算例分析,分析结果验证了该模型的正确性和决策方法的合理性。     

自适应射击窗火力控制技术

为提高高炮武器系统拦截巡航导弹的能力,提出了自适应射击窗的思想.自适应射击窗是指火控系统根据目标运动参数估计结果,识别目标的运动模式并估计出其机动幅度,实时在线评估毁歼概率,并求解出具有最大毁歼概率的空域窗技术参数(形状和大小),据此计算出射击诸元提供给高炮武器系统实现对空中目标的射击.对实现该技术要解决的几个专项技术问题作了简要分析.最后,通过设置不同的目标航路,采用蒙特卡罗法分别对自适应射击窗技术和传统火控技术进行了效能对比分析.仿真结果表明,当巡航导弹不机动时,前者有与后者相当的射击效果;当巡航导弹蛇行机动时,依据参数设置,前者的毁伤效能较之后者提高约17.7％～102.4％,且增加了有效射击时间.     

基于蒙特卡罗法的高炮空域窗射击毁歼概率计算

为提高高炮系统拦截空中来袭目标的能力,未来空域窗射击体制应运而生。针对准确计算此体制毁歼概率的需要,并考虑到蒙特卡罗法可以全面考虑随机因素对毁歼概率的影响,适合评估高炮系统的毁歼概率,故提出了基于蒙特卡罗法的高炮空域窗射击毁歼概率仿真方法。按照高炮系统点射全过程构建仿真模型,以某型高炮为例,仿真统计了未来空域窗射击方式的毁歼概率,并与相应的集火射击方式毁歼概率进行了比较分析,证明了蒙特卡罗法的可行性以及未来空域窗射击方式的有效性。     

多种未来空域窗配置方式下的毁歼效能分析

介绍了高炮未来空域窗射击体制的原理,分析了在目标与未来空域窗相遇时,时间及位置预测误差对理想未来空域窗产生的影响,提出了更优的多重未来空域窗配置方式和三维椭球形未来空域区配置方式,并以毁歼概率为指标对几种配置方式下的毁伤效果进行了分析。仿真结果表明,椭球形未来空域区配置方式毁伤效能最好,多重未来空域窗配置方式次之,减小了时间及位置预测误差带来的影响。     

多空域窗射击技术研究

未来空域窗射击体制相对集火射击体制,提高了对机动目标的拦截概率,能够对付有限机动目标,然而依然难以对付具有高度机动能力的目标,尤其是有人驾驶飞机,如果在射弹飞行时间内进行拐弯、爬升、俯冲等强机动.为了进一步提高对目标的拦截概率,提出了多空域窗射击体制,即在传统火控系统中增加目标实时态势估计模块,实时预测目标在射弹飞行时间内的可能机动模型,并根据预测结果进行多个未来空域窗射击.     

空域窗射击毁歼概率解析计算模型

为提高未来空域窗射击技术对空中机动目标的毁伤概率,需要根据目标机动幅度对未来空域窗的大小进行动态设定,故提出“自适应射击窗”的概念.空域窗大小设定的依据是使毁歼概率最优.可以采用解析法来在线计算该毁歼概率值.在分析空域窗射击误差的基础上,演绎了均匀分布法与高斯和法两种毁歼概率解析计算方法的公式.以毁歼概率蒙特卡罗法仿真数据为基准值,对两种解析法的计算精度进行了对比分析.仿真结果表明,高斯和法的计算精度显著优于均匀分布法,且满足实时计算要求,适于在线评估空域窗的射击效能.     

一种新的未来空域窗瞄准点配置方法

依据未来空域窗理论最优射击密度,按照实际射弹命中点误差方差应与理论最优射击密度下射弹命中点误差方差相同的原则,提出了环状未来空域窗(包括椭圆环状未来空域窗和圆环状未来空域窗)的构造方法.同时,通过构建基于最优射击毁伤目标概率的有约束非线性函数,得到环状未来空域窗最优配置参数.算例分析表明:在网状未来空域窗、椭圆环状未来空域窗和圆环状未来空域窗中,当误差方向给定时,椭圆环状未来空域窗得到的毁伤概率最大;当误差方向未定时,圆环状未来空域窗得到的毁伤概率期望最大.     

基于毁伤概率的未来空域窗最优射击时机

针对未来空域窗进行瞄准点配置时,需要对目标和射弹的误差进行处理的情况,提出了利用投影对未来空域窗误差进行处理的方法,并基于该方法研究未来空域窗毁伤效能变化规律。同时,依据毁伤概率最大的原则,设计了最优射击时机计算流程。仿真实验结果表明:在一次开火时间范围内,通过该最优流程计算得到的目标毁伤概率最大,由此证明了所提方法的正确性和可行性。     

高炮空域窗射击弹丸散布中心配置方法

介绍了高炮未来空域窗射击体制的原理,提出了一种新的弹丸散布中心配置方法——菱形分布法,给出了空域窗射击的毁歼概率公式,并以毁歼概率均值和均匀度为指标对该配置方法的效果进行了分析。仿真结果表明,菱形分布法提高了对目标的毁歼概率,适于配置未来空域窗的弹丸散布中心。     

小口径空炸射击高炮武器系统的点射毁伤概率

分析了各子系统所引起射击诸元误差分量的相关性和重复性;假定点射中射击诸元误差呈正态分布,随机生成射击诸元误差分量;根据射击诸元误差与射击误差的关系,计算射击误差;结合空炸毁伤定律,计算点射毁伤概率;通过算例,研究了弱相关误差的相关系数与点射毁伤概率的关系.     

具有多射击诸元的子母弹武器系统毁伤效能分析

利用蒙特卡罗方法和Matlab语言编制程序,对一个炮射子母弹火力单位采用多个射击诸元对集群目标射击时的毁伤效能进行了仿真分析。结果表明,在射弹数目较大的条件下,多射击诸元的毁伤效能明显优于传统的集火射击体制。     

速射高炮对RAM类弹的毁伤概率计算

根据弹箭外弹道方程生成RAM类弹的实际飞行轨迹,采用UKF滤波算法对采样数据进行处理,采用基于共有分量分解法计算了速射高炮对RAM类弹的毁伤概率,分析了射击误差中相关系数以及武器系统不同火力配置对毁伤概率的影响。分析结果表明:速射高炮对火箭弹的毁伤概率优于对榴弹、迫击炮弹的毁伤概率,适当增加射弹量有利于提高对RAM类弹的毁伤概率。     

高炮对巡航导弹毁伤概率仿真

针对高炮射击中误差的复杂性,根据相关性把射击误差分为三类,并通过近似方法把射击误差由三类转化为两类,进而借助分布函数合成定理法对高炮单炮一发的毁伤概率计算提出了算法,并在此基础上依次给出了单炮一次点射以及炮连一次点射对巡航导弹的毁歼概率计算方法;且运用此计算方法,参照巡航导弹的参数来选取计算参数,通过仿真的方法研究了巡航导弹的易毁性以及射击时目标被弹面积的变化对毁歼概率计算结果的影响,并给出了相应仿真结果.     

未来空域窗预测命中点误差特性分析

分析目标提前点的误差特性是未来空域窗射击中要解决的首要问题。针对现有未来空域窗相关研究缺少误差特性分析的问题,提出了通过误差转换矩阵进行误差分析的方法。该方法在相应坐标系下建立误差模型,求得在预测迎弹面内的误差协方差矩阵,最后对协方差矩阵进行特征值分解得到目标提前点的误差特性。以跃起俯冲为例进行仿真分析,得到了目标在预测命中点的误差特性,并通过计算毁伤概率分析了各参数变化对未来空域窗的影响,结果表明,该误差分析方法正确,能为后续未来空域窗研究与工程化应用提供理论依据。     

基于多模射击的火力控制理论研究

为提高高炮武器系统拦截空中高度机动目标的能力,提出了多模射击的思想.多模射击是指火控系统根据战场态势,实时可靠地估计出目标在射弹飞行时间内若干个可能的机动形式预测结果.并据此控制高炮群同时向若干个可能的目标未来点进行射击.建立了多模射击毁歼概率计算公式.通过与传统的单模射击体制进行效能对比分析验证了多模射击体制的有效性.最后对基于多模射击的火力控制若干关键技术作了简要分析.     

针对无人机集群目标的舰炮对空射击方法

利用低成本无人机集群实施饱和攻击,将成为未来海战场突破舰艇对空防御系统的一种新型作战样式.从现有中小口径舰炮武器系统的射击体制出发,详细分析了现有追踪射击方法在打击此类密集目标时的能力不足,为增强现役中小口径舰炮武器系统打击无人机集群目标的能力,提出了基于未来空域窗的对空射击新方法,该方法控制武器系统内的单脉冲雷达波束对集群目标进行空间拉偏扫描,并通过最大似然估计的超分辨算法,获取迎弹面上的集群目标分布特征,改进传统未来空域窗射击方法中弹头均匀散布的设计思路,通过求解高斯混合模型配置弹丸散布中心,使得迎弹面上的弹丸散布概率与集群目标分布特征相匹配.仿真结果表明,该射击方法现实可行,可用于提升中小口径舰炮武器系统对无人机集群目标的打击能力.     

滞留时间毁伤概率及其统计特性

分析了当前陆、海、空装备在机动作战中对机动目标射击过程的共性,即在常态瞄射过程中机动目标会随机穿越有效射击域.研究表明,用传统的分析方法所得结果不能真实有效地反映出这种情况下的毁伤概率.为此,提出了目标对射击域具有随机滞留时间情况下的毁伤概率及其统计特性问题.通过机动目标随机穿越射击域时的概率特性,得到滞留时间毁伤概率及其统计特征量的数学表示和计算公式以及求解毁伤概率的近似公式.最后给出算例及相关结论.     

基于零飞误差的舰炮武器射击效能仿真

为探讨零飞试验在舰炮武器系统试验中的作用,以舰炮跟踪真实目标获取的零飞误差数据为基础,建立了直接命中体制反导舰炮武器系统的仿真模型,在较接近真实的条件下模拟计算了舰炮武器系统的射击效能,给出了某舰炮武器系统的命中概率和毁伤概率的仿真计算结果。计算结果与实弹射击结果接近,表明该仿真方法不仅可以预测武器系统零飞试验后的系统精度,还可以验证射击试验结果的置信度。     

未来空域窗体制下的高炮抗击反辐射导弹模型研究

针对高炮近程防空反导中存在的问题,以未来空域窗射击理论为基础,提出了高炮抗击反辐射导弹的单层未来空域窗指标论证模型,着重对弹幕的散布密度和武器系统的射速进行了研究。通过对模型的仿真计算,验证了模型的合理性,并对高炮抗击反辐射导弹的相关指标给出了建议。