胡 鋼，熊宏錦

（海裝駐南昌地區(qū)軍事代表室，江西 南昌，330024）

0 引 言

圖1 使用雷達的CCRP 數(shù)據(jù)流

某型飛機由于加裝機載火控雷達，故在鑒定試飛中要求武器系統(tǒng)結(jié)合雷達進行功能驗證，開展了航箭、250-3 航彈CCIP 攻擊方式鑒定試飛，以及500-3航彈的CCRP 攻擊方式鑒定試飛。其中航箭、250-3航彈CCIP 攻擊方式精度均滿足要求。500-3 航彈的CCRP 攻擊方式共投放兩枚，航彈均正常投放，但投放偏差分別為430m 和475m，不滿足最大偏差115m的精度要求，通過修正，最終滿足精度要求。

圖2 雷達空地測距

1 航彈CCRP 投彈原理

CCRP(連續(xù)計算投放點)是一種普通武器空地投放方式。本次考核是火控系統(tǒng)使用雷達AGR 測距值作為解算參數(shù)，考核CCRP 投放功能，數(shù)據(jù)流見圖1。

1）飛行員在平視顯示器（HUD）上通過游標(biāo)標(biāo)定目標(biāo)位置，任務(wù)機將目標(biāo)指向角送雷達；

2）雷達根據(jù)任務(wù)機計算的靶標(biāo)俯仰、方位角將天線指向靶標(biāo)，并進行AGR 測距，測距示意圖見圖

3）雷達將測距值反饋任務(wù)機，任務(wù)機根據(jù)AGR測距值和速度、姿態(tài)等其它傳感器參數(shù)，解算出飛機待投時間和待投距離在HUD 上顯示，飛行員操縱飛機飛到任務(wù)機解算的投放點，按壓投放按鈕，炸彈即掉落。

2 數(shù)據(jù)分析

影響500-3 航彈CCRP 靶試精度的因素主要有：

1）平顯及雷達的安裝誤差；

2）平顯顯示精度誤差；

3）彈道誤差；

4）慣導(dǎo)/大氣機等機載傳感器的誤差；

5）雷達AGR 測距誤差。

在靶試過程中，一般通過調(diào)整火控參數(shù)修正上述綜合誤差，以提高靶試精度。

進行500-3 航彈CCRP 靶試后，投放偏差分別為456m 和316m，不滿足要求。經(jīng)分析記錄數(shù)據(jù)和視頻，發(fā)現(xiàn)雷達AGR 測距存在一定偏差，鑒于該型機250-3 航彈CCIP、90-1 航箭CCIP 靶試精度較高，表明平顯及雷達的安裝誤差、平顯顯示精度誤差、彈道誤差、慣導(dǎo)/大氣機等機載傳感器的誤差較小。經(jīng)分析認(rèn)為調(diào)整火控參數(shù)可修正包含雷達AGR 測距偏差在內(nèi)的系統(tǒng)綜合誤差，故對火控參數(shù)進行修正，火控修參理論分析如圖3。

圖3 中，O 為載機標(biāo)定時刻位置，A 為彈著點，B為靶標(biāo)，OA 為雷達AGR 測距，OB 為根據(jù)載機GPS和靶標(biāo)GPS 解算的理論斜距，OC 為GPS 高度，∠α為雷達天線指向角修正量，∠α=∠OBC-∠OAC?！螼BC=arcsin（OC/OB），∠OAC=雷達天線俯仰角-載機俯仰角。對兩次標(biāo)定時刻數(shù)據(jù)進行了仿真計算，得出兩組數(shù)據(jù)的修正量∠α 分別為3.43mrad 和4.32mrad，求平均值并取整后取4mrad?；鹂匦拚走_指向后預(yù)期AGR 測距=OC/sin（∠OAC+4mrad），分析數(shù)據(jù)見表1。

使用標(biāo)定時刻數(shù)據(jù)計算為例，OA=7708m，OB=7193m，OC=836.83m，∠OBC=arcsin（OC/OB）=6.7 度。

對雷達記錄數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)雷達輸出至任務(wù)機的測距值與雷達記錄儀中的測距值偏差較大，雷達記錄測距值更接近理論斜距。

表1 火控修參理論分析數(shù)據(jù)

由于輸出至任務(wù)機的測距值是對記錄的測距值進行了數(shù)據(jù)濾波處理，將當(dāng)前測量值與前面的20 次測量值進行了數(shù)據(jù)濾波處理，雷達當(dāng)前的真實測量結(jié)果不能準(zhǔn)確輸出，因此可以認(rèn)為雷達測距精度差是由數(shù)據(jù)濾波處理引起。僅通過調(diào)整火控參數(shù)無法修正雷達AGR 測距的偏差。

3 誤差原因分析

3.1 AGR 測距原理

AGR 是受火控角度控制進行無線電測距的，根據(jù)比相天線原理，利用雷達天線和差方向圖特性，在指定的角度找和路信號最大、差路信號最小的位置，可知天線俯仰差波束角誤差為零就是波束中心指向位置。因此，波束擦地角大，則波束集中，覆蓋面小，測距精度高。

3.2 雷達AGR 處理方法

雷達輸出的測距值是輸出前n 次測距值進行平滑濾波的結(jié)果。

式（1）中，R 實際輸出(tn)為tn 時刻雷達向任務(wù)機輸出的測距結(jié)果，F(xiàn)（n）為平滑濾波函數(shù)，[Rt1,……，Rtn]為n 次實時測距結(jié)果，n 為濾波器長度。

為消除標(biāo)定誤差等帶來的數(shù)據(jù)波動，保證標(biāo)定時刻后連續(xù)數(shù)據(jù)的絕大部分有效，目前n 取值為20。n取值越大，數(shù)據(jù)更新響應(yīng)越慢，而CCRP 模式投彈需要的是雷達標(biāo)定時刻的測距結(jié)果，n 取值較大會導(dǎo)致雷達不能將標(biāo)定時刻的準(zhǔn)確測距數(shù)據(jù)發(fā)送給火控系統(tǒng)，尤其是針對CCRP 模式下標(biāo)定目標(biāo)對準(zhǔn)時，導(dǎo)致標(biāo)定時刻的雷達測距偏差變大。

3.3 分析結(jié)果

數(shù)據(jù)分析表明，雷達測距數(shù)據(jù)經(jīng)過平滑濾波后，在標(biāo)定時刻跟隨性變差，指向收斂變慢，導(dǎo)致CCRP模式下標(biāo)定測距誤差較大。

4 解決措施

在目前地靶標(biāo)定準(zhǔn)確，火控算法優(yōu)化后，火控精度誤差很小的情況下，測距數(shù)據(jù)波動減小，雷達輸出測距信息不會因某一幀數(shù)據(jù)大的變化而出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，而雷達數(shù)據(jù)處理平滑濾波設(shè)置過長，即公式（1）中的取值較大，會使測距變化趨勢變化過慢，誤差加大。

為了使測距變化趨勢加快，應(yīng)降低n 的取值，雷達內(nèi)部算法要求n 應(yīng)為偶數(shù)，n 最小可取值為2。按照公式（1）進行仿真，n 為2 和4 時，誤差基本相當(dāng)，n 為6 時，誤差增大到約150m 量級。因此可將公式（1）中n 取值調(diào)整為4，此時可使雷達測距信息輸出收斂變快，加快測距信息趨勢變化的跟隨性，滿足CCRP 投彈要求。

5 結(jié) 論

根據(jù)雷達測距調(diào)整結(jié)果，結(jié)合標(biāo)定時刻參數(shù)，對投彈偏差進行仿真，如圖4 所示，O 為標(biāo)定時刻載機位置，A 為彈著點，B 為仿真彈著點，θ 為雷達擦地角，BC 為AGR 測距修正量，AB 為彈著點修正量。一般來說θ 小于10°，可近似認(rèn)為AB=BC×cosθ。計算結(jié)果如表2 所示。

圖4 AGR 測距變化對彈著點影響分析

表2 雷達AGR 修正后彈著點偏差預(yù)計

AGR 測距修正后，通過仿真計算，彈著點偏差最大74 米，雷達測距誤差隨動火控系統(tǒng)誤差，實驗仿真的測量數(shù)據(jù)在標(biāo)定時刻的誤差值滿足CCRP 投彈要求。