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.     

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。     

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.     

未来空域窗下高炮武器系统的毁伤概率

为得到更准确的高炮武器系统毁伤概率算法,将射击诸元误差进行了分解,并对射击诸元误差各分量进行了相关性和重复性分析;在上述分析的基础上,结合弱相关误差序列的生成方法,给出了毁伤概率计算的蒙特卡罗法;基于此算法,计算了高炮武器系统使用未来空域窗射击体制或集火射击体制时,对不同机动特性目标的毁伤概率;结果表明,对高机动目标进行射击时,未来空域窗射击体制相比集火射击体制更优;同时给出了根据目标机动特性选择射击体制的方法。     

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。     

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。     

空域窗射击舰炮火力分布方法

空域窗射击方式是近程防御舰炮武器提高对高速复杂机动反舰导弹射击效力的有效途径，研究论证舰炮射击区域内射弹分布方法是实现舰炮空域窗射击的关键。运用射击效力分析方法，从“软”、“硬”两个途径，研究了射击诸元分布法和炮管预置角法两种空域窗射击火力分布方法，对其火力分布方式、范围及火力密度进行了研究，可为舰炮研制及使用提供参考。     

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。     

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。     

弹药不足条件下小口径舰炮射击方法

在未来的海战中,小口径舰炮可能要多次抗击来袭的空中目标.在最后一次抗击中,很可能会出现剩余弹药不再满足整个射击航路段所需的弹药数这种情况.此时如何合理地确定射击方法将对小口径舰炮武器系统的射击效果产生直接的影响.在现有战术软件的基础上,提出压缩开火距离数学模型,可以明显提高小口径舰炮武器系统,对空中目标尤其是导弹目标的命中概率.     

炮兵营射击的弹着点模拟及射击误差分析

弹着点模拟是对敌火力打击目标毁伤仿真的重要环节。在分析炮兵营射击误差构成与计算方法的基础上,研究建立了炮兵射击的弹着点散布蒙特卡洛(Monte-Carlo)仿真模型,实现了对集火射向、适宽射向、三距离射击等多种火力打击方式共同作用下的弹着点散布模拟,为目标毁伤仿真研究提供了模型支持。以此为基础,通过分析各组误差对毁伤概率的影响,发现对于炮兵营打击面散布目标来说,营共同误差是影响毁伤概率的最显著因素,应当通过提高测定目标位置和气象准备的精度减小误差以提高对目标的毁伤效果。     

陆战场空域用户飞行碰撞概率评估

对陆战场空域用户飞行误撞因素进行了分析;在Reich模型的基础上,构建了飞行碰撞概率模型,包括垂直方向概率模型、侧向概率模型和纵向概率模型。为验证飞行碰撞概率模型的有效性,仿真计算了空域管制与协调系统的飞行碰撞概率指标,并对比分析了传统空域管制手段与空域管制协调系统的飞行碰撞概率指标的变化情况,结果表明:相对传统空域管制手段,空域管制与协调系统飞行碰撞概率大幅降低。     

某型坦克对钢筋混凝土工事的射击效能分析

依据弹丸侵彻深度、毁伤概率、命中概率数学模型 ,结合敌海岸防御工事的特点 ,分析了某型坦克炮各种弹种的射击效能 ,计算了坦克在海上射击时对各种目标和工事的命中概率和毁伤概率 ,作出了在不同射击距离上选择不同弹种进行射击的结论。     

防空导弹引战配合效率评估仿真方法与应用

某型防空导弹引信采用分组分档延时控制方式,延时参数根据典型目标设置。针对在实战中可能出现的对非典型目标的攻击问题,给出了评价射击效果的定量指标,建立了数学模型,利用Matlab/Simulink搭建了仿真模块。在该防空导弹飞行过程动态仿真系统的基础上,对非典型目标的射击进行了仿真,得出了最佳延迟时间,实际仿真结果表明极大地提高了射击效率。     

拦截高速机动目标的捕获区及微分对策导引律

针对高速机动目标拦截场景,研究末制导段捕获区存在条件及微分对策导引律问题。建立弹目相对运动模型并引入控制动力学模型,采用终端投影方法对相对运动模型进行降阶处理;基于微分对策理论推导一种解析形式捕获区,并具体到直/气复合控制导弹对机动目标的拦截中,该捕获区的存在能够保证对任意机动目标进行准确捕获;重新选取性能指标,将目标与直/气复合控制导弹在末端带有碰撞角约束的制导问题转化为零和微分对策问题,并求解出弹目最优拦截策略。仿真分析了几种情形下直/气复合控制导弹对目标实施拦截的捕获区存在域,导引律仿真结果表明微分对策导引律在对高速机动目标进行拦截时具有优良性能。     

跟踪状态下雷达的隐身能力评价模型

为有效合理地评价雷达在战场上的隐身能力,采用功率、时域、空域及频域上的截获窗函数及其归一化结果,建立了完备的雷达隐身能力评价模型;针对组网雷达整体隐身能力,由单雷达隐身能力模型出发,提出了联合截获概率的评价模型。仿真结果表明,该单雷达模型可定量描述雷达隐身能力,依据此模型,可通过辐射控制,提高雷达隐身性能。对提高雷达生存能力领域的研究具有一定的参考价值。