孫 濤 許海昀

中國(guó)人民解放軍91439部隊(duì)，遼寧大連 116041

磁引信水雷動(dòng)作區(qū)域性試驗(yàn)中的雷位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法

孫 濤 許海昀

中國(guó)人民解放軍91439部隊(duì)，遼寧大連 116041

在水雷引信動(dòng)作區(qū)域性試驗(yàn)中，計(jì)算水雷引信動(dòng)作區(qū)域性概率半徑是所需的水雷位置坐標(biāo)是以目標(biāo)艦為基準(zhǔn)的，而實(shí)測(cè)雷位坐標(biāo)是水雷的GPS坐標(biāo)。本文在分析試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)船和水雷相對(duì)位置的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算給出了水雷位置從GPS坐標(biāo)到目標(biāo)船坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法。該方法可方便在電腦中實(shí)現(xiàn)雷位坐標(biāo)的快速轉(zhuǎn)換，為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)決策指揮和事后計(jì)算水雷動(dòng)作區(qū)域性概率半徑提供了技術(shù)支持。

磁引信水雷；動(dòng)作區(qū)域性試驗(yàn)；雷位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

引言

水雷對(duì)艦船的破壞程度除取決于水雷裝藥和艦船的生命力外，還取決于水雷爆炸時(shí)艦船與雷的相對(duì)位置。對(duì)于非觸發(fā)水雷，水雷引信動(dòng)作區(qū)域一般指在艦船物理場(chǎng)誘發(fā)下，使水雷引信動(dòng)作的空間范圍。而水雷引信動(dòng)作區(qū)域性是指引信在不同的距離上，其動(dòng)作概率的分布特性。通常將水雷引信動(dòng)作區(qū)域性分成橫向區(qū)域性和縱向區(qū)域性，即將引信對(duì)艦船動(dòng)作位置的分布分成對(duì)艦船的橫向和縱向分布特性。若引信設(shè)計(jì)得不合理或動(dòng)作參數(shù)設(shè)定不適當(dāng)，水雷在縱向、橫向距離過(guò)遠(yuǎn)處爆炸，對(duì)艦船就不能造成損傷，因此要求非觸發(fā)水雷引信的動(dòng)作范圍必須與水雷裝藥破壞范圍相適應(yīng)。水雷引信動(dòng)作區(qū)域性試驗(yàn)是在接近實(shí)戰(zhàn)的背景和條件下，用目標(biāo)艦船考核水雷引信動(dòng)作區(qū)域性指標(biāo)所進(jìn)行的試驗(yàn)[1]。試驗(yàn)的示意圖如圖1所示。

圖1 區(qū)域性試驗(yàn)被試水雷海上布置示意圖

目標(biāo)艦按照設(shè)計(jì)好航路在水雷附近來(lái)回航行以考驗(yàn)水雷的區(qū)域動(dòng)作性。

在水雷引信動(dòng)作區(qū)域性試驗(yàn)中，計(jì)算水雷引信動(dòng)作區(qū)域性概率半徑是所需的水雷位置坐標(biāo)是以目標(biāo)艦為基準(zhǔn)的，而實(shí)測(cè)雷位坐標(biāo)是水雷的GPS坐標(biāo)?，F(xiàn)場(chǎng)決策指揮需要用到水雷的實(shí)時(shí)GPS坐標(biāo)來(lái)指揮目標(biāo)艦按照航路行進(jìn)。而事后計(jì)算水雷區(qū)域性動(dòng)作概率半徑需要用到水雷的相對(duì)目標(biāo)船的坐標(biāo)，這就需要把雷的GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對(duì)目標(biāo)艦的坐標(biāo)。

1 水雷GPS坐標(biāo)到相對(duì)目標(biāo)船的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換推導(dǎo)

1.1 計(jì)算各航次雷位至目標(biāo)艦主桅桿處的水平距離Di

首先將雷位和艦位從WGS84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至ECEF坐標(biāo)系[2-5]

1.4 在站心直角坐標(biāo)系下計(jì)算各航次引信動(dòng)作時(shí)刻雷位至目標(biāo)艦吃水線(xiàn)的水平距離DR。

圖2 計(jì)算雷位至目標(biāo)艦吃水線(xiàn)的水平距離DR示意圖

圖2 中：D-雷位點(diǎn)，D-目標(biāo)艦主桅桿處。

設(shè)引信動(dòng)作時(shí)刻為T(mén)1，雷位至目標(biāo)艦主桅桿處水平距離為D爆，A為M點(diǎn)（主桅桿）至艦艉吃水線(xiàn)的距離，B為M點(diǎn)至艦艏吃水線(xiàn)的距離，M為目標(biāo)艦的吃水寬度。

圖1

2 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析水雷動(dòng)作區(qū)域性試驗(yàn)中水雷和目標(biāo)艦的相對(duì)位置，給出了水雷位置從GPS坐標(biāo)到ECEF坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法，在水雷區(qū)域性動(dòng)作試驗(yàn)中得到了充分應(yīng)用，為試驗(yàn)指揮決策提供了技術(shù)支持。

[1]蔡鵾.水雷聲引信的區(qū)域性[J].艦船科學(xué)技術(shù)，1982.03

[2]董雪亮.WGS84坐標(biāo)系與國(guó)家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系[A].GPS在水利行業(yè)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C]，2007

[3]張守信.GPS衛(wèi)星測(cè)量定位理論與應(yīng)用[M].長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，1996

[4]周忠謨.GPS衛(wèi)星測(cè)量原理與應(yīng)用[M].北京：測(cè)繪出版社，1997

[5]施一民.現(xiàn)代大地控制測(cè)量[M].北京：測(cè)繪出版社，2003

10.3969/j.issn.1001-8972.2013.07.013