【裝備理論與裝備技術(shù)】

一維修正彈射擊校正方法

舒延春

(92941部隊94分隊，遼寧 葫蘆島125001)

摘要：一維增程修正彈的工作機理使得火炮射擊校正方法與傳統(tǒng)常規(guī)彈的射擊校正方法發(fā)生了改變，即從射擊諸元的校正方式向改變彈上控制機構(gòu)(阻力環(huán))作用時刻的方式轉(zhuǎn)變。通過分析一維修正彈的工作機理、誤差表現(xiàn)形式和阻力環(huán)作用時刻解算理論，提出了誤差校正的新方法，希望該方法在靶場試驗中得以驗證和推廣，為部隊作戰(zhàn)與訓(xùn)練提供科學(xué)的依據(jù)與借鑒。

關(guān)鍵詞：一維修正彈；校正；阻力環(huán)；預(yù)報誤差

收稿日期：2014-10-19

作者簡介：舒延春(1970—)，男，碩士，高級工程師，主要從事武器系統(tǒng)試驗與鑒定研究。

doi:10.11809/scbgxb2015.02.001

中圖分類號：E932.2

文章編號：1006-0707(2015)02-0001-03

本文引用格式：舒延春.一維修正彈射擊校正方法[J].四川兵工學(xué)報，2015(2):1-3.

Citation format:SHU Yan-chun.Method for Correcting Firing Errors of One-Dimensional Trajectory Correction Projectile[J].Journal of Sichuan Ordnance,2015(2):1-3.

Method for Correcting Firing Errors of One-Dimensional

Trajectory Correction Projectile

SHU Yan-chun

(No. 94 Contingent, the 92941stTroop of PLA, Huludao 125001, China)

Abstract:Compared with the conventional formal cannonball without control in work principles, the method of correcting firing errors for the one-dimensional trajectory correction projectile changed, which is that the method of correcting firing errors nearly transformed from correcting firing elements to correcting action time of D-rings drag brakes which deployed in the one-dimensional trajectory correction projectile. We analyzed the one-dimensional trajectory correction projectile’s principle, firing errors figure and correcting action time of computing theory for the D-rings drag brakes, and put forward a new method of correcting firing errors with the hope that to verify and spread this method at the test range, as well as to provide scientific bases and reference for the unit campaign and training action.

Key words: one-dimensional trajectory correction projectile; correct; D-rings drag brakes; predicting errors

為了提高艦炮射擊密集度，目前無控彈藥上采用了一種低成本的利用阻力環(huán)進行縱向距離修正的彈道修正技術(shù)，該彈藥稱為一維修正彈[1]，其工作原理如圖1所示。彈道測量設(shè)備對射擊后飛行的彈丸在一定距離上進行跟蹤，測量彈丸的速度與位置信息，并將這一信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)往火控系統(tǒng)。火控系統(tǒng)將這些信息用于彈道計算，并與標準彈道進行比較，形成彈道偏差。利用彈道偏差，形成修正指令，指令發(fā)送裝置向彈上發(fā)送修正指令，彈上指令接收裝置接收到修正指令，并傳給彈載控制艙中的控制處理器形成控制指令，阻力環(huán)適時開環(huán)，增大阻力，減小射程，實現(xiàn)距離上的修正，提高縱向密集度[2]。由于一維修正彈工作原理的變化，要求艦炮武器系統(tǒng)具有射擊校正功能，而常規(guī)彈藥的射擊校正方法已經(jīng)不適用一維修正彈的射擊校正。本研究根據(jù)一維修正彈的工作原理及射擊誤差特點，依附靶場進行射擊誤差校正的方法研究。

1一維修正彈射擊誤差分析

根據(jù)一維修正彈的修正原理，射擊誤差可分2部分：彈著點預(yù)報誤差和修正誤差。

彈著點預(yù)報誤差是由彈道測量設(shè)備進行彈道參數(shù)(距離、速度、高低角與方位角)測量時的測量誤差、火控系統(tǒng)利用這些參數(shù)進行彈著點解算的預(yù)報誤差，把這2個誤差統(tǒng)稱為彈著點預(yù)報誤差[3]。其中，如果火炮和彈道測量的載體是靜止的，預(yù)報誤差和各自的設(shè)備誤差直接相關(guān)；如果火炮和彈道測量的載體是運動的，無疑就會增加了由于載體擾動誤差。如艦艇升沉、縱橫搖及航向、航速等隨機擾動，造成了艦炮射擊諸元誤差以及彈道測量坐標轉(zhuǎn)化誤差，此時射擊諸元誤差中只有方位誤差對彈著點的橫向散布產(chǎn)生影響，而射角誤差影響彈道測量設(shè)備的初始跟蹤，對火控系統(tǒng)后續(xù)彈著點預(yù)測誤差并無貢獻，彈著點預(yù)報誤差包括了彈道模型誤差、彈丸結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差、氣象誤差等[4]。

圖1　一維增程修正彈原理框圖

修正誤差是指阻力環(huán)打開的工作誤差。主要包括阻力環(huán)開環(huán)的時間誤差、阻力環(huán)外露高度誤差、阻力環(huán)開環(huán)后的氣象誤差等。

2射擊時的誤差表現(xiàn)

圖2　常規(guī)彈彈著點正態(tài)散布的一般表現(xiàn)

圖3　一維修正彈彈著點正態(tài)散布的一般表現(xiàn)

3射擊校正方法

3.1常規(guī)彈的射擊校正方法

(1)

(2)

(3)

(4)

3.2一維修正彈的射擊校正方法

依據(jù)上述一維修正彈誤差分析,一維修正彈的射擊校正方法可采用綜合校正與分步校正。

3.2.1綜合校正

首先，對阻力環(huán)開環(huán)時刻計算的直角坐標系質(zhì)心運動方程組進行理論分析。

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

式中：μ，w分別為速度v的水平分量與垂直分量；c為彈道系數(shù)；Hτ(y)為空氣密度函數(shù)；τ表示虛溫；y表示彈道高；G(vτ)=4.747×10-4·con(Ma)·v；con(Ma)表示標準條件下阻力系數(shù)。

火控系統(tǒng)計算理論阻力環(huán)開環(huán)時刻T理采用的方法是：基準彈道計算是以阻力環(huán)閉環(huán)(無控彈道)的彈道系數(shù)c1進行計算，方程組積分的起始條件為彈道測量設(shè)備(如艦載雷達)跟蹤測量的一組數(shù)據(jù)(Di,φi,εi,vi)，包括斜距、方位、高低、速度等，經(jīng)過火控系統(tǒng)平滑濾波處理后確定，C點為通過上述方程計算的預(yù)測落點?；鹂叵到y(tǒng)修正彈道計算以阻力環(huán)開環(huán)彈道系數(shù)c2(c1

3.2.2分步校正

一維修正彈射擊誤差的分步校正就是先校正預(yù)測誤差E預(yù)，然后再校正修正誤差E修。這種方法較適宜在靶場組織實施，通過靶場試驗，找到武器系統(tǒng)預(yù)測誤差E預(yù)與修正誤差E修的規(guī)律，對武器系統(tǒng)進行正式射擊前的校正。先判斷阻力環(huán)開環(huán)時刻的修正符號，假設(shè)修正到M點阻力環(huán)理論開環(huán)時刻為T理，實際阻力環(huán)開環(huán)時刻為T實，設(shè)阻力環(huán)開環(huán)時刻修正時間為t修。當(dāng)E預(yù)為“+”(在C點右側(cè))時，校正T實時，應(yīng)為“-”(即阻力環(huán)應(yīng)該提前T實-t修時刻開環(huán))；反之，當(dāng)E預(yù)為“-”(在C點左側(cè))時，校正T實時應(yīng)為“+”(即阻力環(huán)應(yīng)該提前T實+t修時刻開環(huán))；同樣道理，當(dāng)E修為“+”(在M點右側(cè))時，校正T實時，t修應(yīng)為“-”；當(dāng)E修為“-”時，t修為“+”。很顯然，上述2種誤差，雖然校正符號相同，但產(chǎn)生機理不一樣，難以通過綜合校正對一維修正彈進行校正，所以為摸清上述2種誤差的機理與性質(zhì)，采取分步校正方法逐一進行校正。

上述射擊條件不變，E預(yù)的校正量不變，然后進行N發(fā)n組修正彈射擊，統(tǒng)計計算得到E修值。由于E修是在阻力環(huán)開環(huán)后產(chǎn)生的，與開環(huán)后的彈道參數(shù)變量相關(guān)，所以不能直接將E修值加到武器系統(tǒng)預(yù)測量上進行校正，應(yīng)該通過靶場試驗驗證E修～t修之間的關(guān)系，可以在射擊時序上直接加t修進行校正，消除修正誤差。

4結(jié)束語

通過本研究論述，簡單分析了一維修正彈的射擊誤差組成及一般特性，規(guī)劃校正的一般方法，為進一步開展靶場試驗提供借鑒。從射擊校正過程可以看出，對彈著點的觀測非常重要，作戰(zhàn)系統(tǒng)本身希望通過無人機、衛(wèi)星及前沿觀測分隊等觀測手段，能夠快速對彈著點進行定位，以便進行快速射擊較正，提高命中概率。而一維修正彈的各種誤差特性還有待于通過試驗進一步驗證，制定合理的校正量與校正方案，為艦炮武器系統(tǒng)準確快捷地打擊敵目標提供支撐。

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(責(zé)任編輯周江川)