陳鈺寧,曾家有,鐘陽春
(海軍航空工程學院 a.研究生管理大隊;b.指揮系;c.科研部,山東 煙臺 264001)
隨著射程的增大,反艦導彈逐步趨向于采用現(xiàn)在點射擊。采用現(xiàn)在點射擊方式的反艦導彈,依賴目標指示,計算射擊諸元時,不計算導彈自控飛行時間內(nèi)目標的運動,不需要測定目標運動要素,瞄準目標的現(xiàn)在位置射擊[1],這顯然與計算射擊諸元時需要目標運動參數(shù)的前置點射擊方式不同。由于采用現(xiàn)在點射擊方式反艦導彈的特殊性,計算捕捉概率時,必須要考慮自控終點散布、目標機動范圍、目標指示精度等誤差條件的影響。由于不知道目標的運動要素,本文把目標機動范圍、目標指示精度誤差作為圓分布處理,建立了不同誤差條件下的現(xiàn)在點射擊方式反艦導彈捕捉概率計算模型。
反艦導彈捕捉概率是指導引頭開機后能夠捕捉到目標的可能性,即目標落入雷達捕捉帶內(nèi)并被雷達捕捉到的概率?,F(xiàn)代導彈導引頭通常只要搜索區(qū)覆蓋到目標,就能夠檢測到目標。因此,捕捉概率就等于導彈搜索區(qū)覆蓋目標的概率[2-3]。由于反艦導彈的導引頭多為單平面雷達,其俯仰覆蓋概率和距離捕捉概率可近似為1,捕捉概率就近似等于導彈方位搜索區(qū)覆蓋目標的概率[4-5]。
面臨威脅時,目標進行機動是必然的。如圖1所示,導彈從發(fā)射點M發(fā)射,到導引頭開機點W開機搜索,將目標的最大機動范圍看作半徑為Rjd的圓。圓落在搜索扇面內(nèi)的面積為弧線AB、直線BC、弧線CD與直線DA圍成的面積。
圖1 目標機動范圍在搜索扇面內(nèi)的面積示意圖
目標機動時間 tjd等于反艦導彈從發(fā)射點M 到開機點W的自控飛行時間加上導引頭半個方位搜索周期時間之和[6]。則:
為便于計算,先求β。顯然,0°<β<90°,有
目標機動范圍是半徑為Rjd的圓,有
目標機動范圍形成的圓與導引頭搜索范圍相交部分的面積 SABCD,是能夠被導引頭搜索扇面覆蓋到的范圍,沒有被覆蓋到的面積為。有
捕捉概率 Pbz可由導引頭搜索扇面覆蓋到的面積 SABCD與目標機動范圍形成的圓面積 Sy之間的比值得到,則
反艦導彈飛行中影響捕捉概率的主要因素有:自控終點散布精度誤差,常值橫風產(chǎn)生的誤差,目標機動產(chǎn)生的誤差,目標引導誤差,目標信息遲滯引起的誤差[7-8]。本文把目標引導誤差、目標信息遲滯引起的誤差綜合為目標指示精度誤差,把自控終點散布誤差、常值橫風產(chǎn)生的誤差綜合為側(cè)向偏移。
采用現(xiàn)在點射擊方式的反艦導彈,因攻擊距離比較遠,通常是超視距射擊,依賴其他平臺傳送或引導目標信息。由于測量和時延的存在,也必然存在目標指示精度誤差 Ezs??紤]目標指示精度誤差時,目標位置在導引頭開機搜索時的散布范圍,應(yīng)是目標指示精度誤差位置范圍與機動范圍的疊加圓,即半徑為Ezs與 Rjd之和的圓。此時,捕捉概率計算模型為
導彈在自控段飛行,由自動駕駛儀或慣導系統(tǒng)控制姿態(tài)。由于控制精度和常值風的影響,側(cè)向偏移 Rpy也是必然存在的。以向左偏移為例,如圖2所示,WW1=WW2=Rpy,導引頭在W1點開機,方位搜索范圍為直線 W1F1、W1F2形成的扇面。
圖2 兩類誤差同時存在時目標機動范圍在搜索扇面內(nèi)的面積示意圖
此時,目標位置范圍落在搜索扇面內(nèi)的面積可等效為直線HI 與弧線HBCI 圍成的面積,其面積SHBCI等于半圓面積加上 SHJ1J2I的面積。若出現(xiàn)TF2>R 情況,則搜索扇面的另一邊界進入到園內(nèi),相當于示意圖換了個方向,這里約定TF2≤R。則捕捉概率計算模型為
表1 Rfs=160km,α=25時反艦導彈的捕捉概率
表2 Rfs=240km,α=35時反艦導彈的捕捉概率
由表1~2可知,發(fā)射距離及兩類誤差對反艦導彈的捕捉概率有明顯影響。捕捉概率隨著 Rfs、Rpy、Ezs的增大而減??;當 Rfs增大時,要求α對應(yīng)增大。按照捕捉概率不小于0.99的標準[7-9],對高亞聲速反艦導彈幾個參數(shù)的要求歸納如下:
1)Rfs達到160 km時,α應(yīng)不小于25o;若α=25o,當 Rpy達到4.0 km,Ezs必須在6 km以內(nèi);
2)Rfs達到240 km時,α應(yīng)不小于35o;若α=35o,當 Rpy達到5.0 km,Ezs必須在9 km以內(nèi)。
本文研究沒有考慮發(fā)射平臺定位誤差的影響,對機動發(fā)射平臺的導彈,結(jié)果可能存在一定的偏差。
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