角速率火控系统倾斜修正问题的研究

倾斜修正是角速率火控系统研究、设计和生产中的一个重要课题。本文首先明确了几个基本概念,然后给出倾斜修正的计算方案,最后,应用四元数理论解决计算方案的工程实现问题。     

角速率火控系统计算延迟问题的研究

提出解决角速率火控系统计算延迟问题的两种方法,为深入研究角速率火控计算进行了新的探索。     

基于倾斜平台的舰炮武器系统零位修正方法

分析了舰炮基座平台倾斜误差较大时对系统零位一致性和精度造成的影响,提出了采用单炮基座倾斜修正和对系统瞄星数据补偿的改进修正方法进行系统零位一致性的精确调整,并给出修正公式的推导过程.以试验实测数据对修正精度进行了验证,结果表明该方法具有较好的实用价值.该方法已在某型舰炮武器系统的海试中得到了成功应用.     

舰炮发射增程弹道修正弹测量弹道坐标转换

为了对增程弹道修正弹进行偏差计算、形成修正指令,需要对测量的一段弹道参数进行辨识,目前的辨识算法都是基于相对地球静止射面坐标系的,但是,舰炮发射修正弹以后舰艇继续机动,跟踪雷达随之运动和摇摆。针对舰艇作战环境的特点,建立了舰炮发射增程弹道修正弹测量弹道坐标到射面坐标系的转换模型,并采用基于弹道方程的滤波方法对转换后的坐标数据进行了仿真。建立的模型可以为舰炮发射修正弹的火控软件研制提供参考。     

舰炮炮基平台倾斜修正方法研究

分析了舰炮炮基平台平面(简称炮基平面)倾斜对射击精度的影响,推导炮基平面倾斜修正模型,给出确定修正参数的方法.确定修正参数的方法完全通过数学手段导出,逻辑严谨,实用性强,不仅适用舰炮,也适用于其它舰载武器发射平台的倾斜修正.     

舰炮火控技术在弹道修正弹中的应用

针对国外基于GPS定位系统的弹道修正弹及相关火控技术的发展情况,分析和研究了弹道修正弹的控制特点和火控原理,提出了在基于卫星定位的弹道修正弹中应用舰炮火控成熟技术,完成弹道参数计算、弹道外推预测和弹道修正控制等功能的设想,可为舰炮火控技术在基于卫星定位的弹道修正弹中的应用提供技术参考。     

“自主式”角速率火控系统弹道气象修正问题研究

弹道气象修正是火控系统不可缺少的关键环节,对“自主式”角速率火控系统来说更是个技术难题。文中提出的弹道气象修正数学模型,解决了“自主式”角速率火控系统中的弹道气象修正问题。不仅考虑了其原理的正确性,而且分析了其实现的可行性。本模型与文献￣［１］的解相遇原理公式组成一整套通用、完备的“自主式”解算数学模型。     

精确的基线修正方法

分析了不同的基线修正方法对系统精度的影响。分析表明：在稳定舰艇坐标系中进行基线修正会引入较大的射击误差,因此,在现代中、小口径舰炮火控系统中,应当在不稳定舰艇坐标系中进行精确的基线修正。     

基于修正球坐标的红外目标跟踪

仅有角度信息的红外单站对机动目标跟踪不容易实现.修正球坐标系(MSC)所选择的状态变量包含有丰富的目标角度、速度和距离信息.然而,采用这种方式较为复杂且计算量大.为解决非线性和离散化的问题,采取n步逐渐逼近的方式进行状态更新,并且加入在修正球坐标系中因坐标系旋转产生的加速度.通过减小线性化误差和简化状态更新过程使得跟踪效果有较大改进.但是仅依靠角度信息,在MSC中单站仍然只适合匀速或缓变速的场合.仿真结果证明了此结论.     

基于采样卡尔曼滤波的水下被动目标跟踪

针对水下被动目标跟踪问题中,采用直角坐标系容易出现滤波发散,而修正极坐标系下过程模型强非线性的问题,研究了一种修正极坐标系下的采样卡尔曼滤波算法.采样卡尔曼滤波比传统的扩展卡尔曼滤波更好地逼近状态方程和测量方程的非线性特性,给出更精确的均值和协方差的估计,并且适用于过程噪声与状态估计非线性耦合的情况.在修正极坐标系下,采用3种滤波方法求解被动目标跟踪问题,仿真结果表明,采样卡尔曼滤波的滤波精度优于传统的扩展卡尔曼滤波方法和自适应扩展卡尔曼滤波方法.     

舰炮武器系统的基线修正分析

本文建立了基线修正误差分析的数学模型,并对舰炮火控系统中应用的传统的近似基线修正方法进行了深入的分析。通过分析,作者指出：在现代中、小口径舰炮火控系统中,不能再沿用传统的近似基线修正方法,必须进行精确的基线修正。     

速射转管炮射击校正方法

速射转管炮的使用成功地解决了射速高、寿命长、后坐力小三者之间的矛盾,但另一方面也给舰炮火控系统带来了新的问题。在分析转管炮对弹丸运动影响的基础上,重点描述了速射转管炮射击校正的方法。     

新型角速率火控系统研究

根据激光测距仪获得的目标斜距,建立实时确定目标速度和过航斜距的数学模型,并提出解决角速率火控系统中普遍存在的计算延迟、预测精度不高和弹道气象修正困难等问题的方案。     

简易坦克火控系统的校正与射击修正

分析了某型坦克简易火控系统的性能特点,阐述了火控系统校正方法, 指出了火控系统校正中的常见错误,总结了射击指挥与射击修正方法。     

直接瞄准射击提前量实测法的理论跟踪误差

本文分析了直接瞄准射击中用实测法确定提前量产生理论跟踪误差的原因,推导了一个计算此项误差的近似公式,利用此公式讨论了理论跟踪误差的变化规律及影响因素,并讨论了减小此项误差的措施.本文也提出了精确计算理论跟踪误差的方法,并实际计算了装有火控系统对运动目标射击时的理论跟踪误差,从而讨论了装有火控系统的坦克是否需要修正此项误差.     

舰炮振动的高斯最小拘束分析方法

根据多刚体动力学理论,采用高斯最小拘束方法,建立了复杂舰炮系统的动力学方程,并结合相关实验参数进行了全炮系统射击过程的数值仿真.仿真结果表明,甲板刚度为影响炮口振动的主要因素,舰炮射击性能的改善主要体现在甲板的刚度上;恰当设计高低机的刚度,能有效改善舰炮系统的振动性能.计算模型、方法及结果对相关的工程研究和计算具有一定的参考价值,并为今后进行舰炮的整体设计提供了一定的理论基础.     

综合系统多重递阶控制设计方法研究(一)空-空航炮的机身指向火控解算方法

为了满足综合系统多重递阶控制设计方法的需求,建立了空-空航炮的机身指向火控解算方法.该方法是在期望弹丸命中目标的情况下求解机身期望指向及其变化率.在某验证机的控制增稳系统上,采用所建立的火控解算方法以及综合系统多重递阶控制设计方法,设计了综合飞行/火力控制系统.仿真结果表明,所建立的空-空航炮机身指向火控解算方法较好地满足了综合飞行/火力控制系统的设计需求,获得了良好的综合控制系统动态性能.     

气压高度滞后对火控系统靶试精度影响及采用GPS进行修正的飞行试验方法

气压高度滞后修正在试飞院从未进行过飞行试验,通常采用地面试验结果。介绍了首次采用ＧＰＳ差分进行气压高度延迟修正的飞行试验方法,为火控系统俯冲状态提供气压高度修正曲线。     

弹道修正弹火力分配

相对于无控弹,弹道修正弹的射击精度大幅提高,原有的无控弹的火力分配方案已不适用于弹道修正弹,因此对无控弹与修正弹的集火射击特点进行了研究,提出了一种针对弹道修正弹的均匀分块火力分配方案,仿真实例证明,该方案合理有效,可以根据所要达到的毁伤概率迅速计算出分块形式以及各个分块的瞄准点与耗弹量,便于应用。