一维修正弹射击校正方法
2015-12-23舒延春
【装备理论与装备技术】
一维修正弹射击校正方法
舒延春
(92941部队94分队，辽宁 葫芦岛125001)
摘要：一维增程修正弹的工作机理使得火炮射击校正方法与传统常规弹的射击校正方法发生了改变，即从射击诸元的校正方式向改变弹上控制机构(阻力环)作用时刻的方式转变。通过分析一维修正弹的工作机理、误差表现形式和阻力环作用时刻解算理论，提出了误差校正的新方法，希望该方法在靶场试验中得以验证和推广，为部队作战与训练提供科学的依据与借鉴。
关键词：一维修正弹；校正；阻力环；预报误差
收稿日期：2014-10-19
作者简介：舒延春(1970—)，男，硕士，高级工程师，主要从事武器系统试验与鉴定研究。
doi:10.11809/scbgxb2015.02.001
中图分类号：E932.2
文章编号：1006-0707(2015)02-0001-03
本文引用格式：舒延春.一维修正弹射击校正方法[J].四川兵工学报，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
为了提高舰炮射击密集度，目前无控弹药上采用了一种低成本的利用阻力环进行纵向距离修正的弹道修正技术，该弹药称为一维修正弹[1]，其工作原理如图1所示。弹道测量设备对射击后飞行的弹丸在一定距离上进行跟踪，测量弹丸的速度与位置信息，并将这一信息通过网络发往火控系统。火控系统将这些信息用于弹道计算，并与标准弹道进行比较，形成弹道偏差。利用弹道偏差，形成修正指令，指令发送装置向弹上发送修正指令，弹上指令接收装置接收到修正指令，并传给弹载控制舱中的控制处理器形成控制指令，阻力环适时开环，增大阻力，减小射程，实现距离上的修正，提高纵向密集度[2]。由于一维修正弹工作原理的变化，要求舰炮武器系统具有射击校正功能，而常规弹药的射击校正方法已经不适用一维修正弹的射击校正。本研究根据一维修正弹的工作原理及射击误差特点，依附靶场进行射击误差校正的方法研究。
1一维修正弹射击误差分析
根据一维修正弹的修正原理，射击误差可分2部分：弹着点预报误差和修正误差。
弹着点预报误差是由弹道测量设备进行弹道参数(距离、速度、高低角与方位角)测量时的测量误差、火控系统利用这些参数进行弹着点解算的预报误差，把这2个误差统称为弹着点预报误差[3]。其中，如果火炮和弹道测量的载体是静止的，预报误差和各自的设备误差直接相关；如果火炮和弹道测量的载体是运动的，无疑就会增加了由于载体扰动误差。如舰艇升沉、纵横摇及航向、航速等随机扰动，造成了舰炮射击诸元误差以及弹道测量坐标转化误差，此时射击诸元误差中只有方位误差对弹着点的横向散布产生影响，而射角误差影响弹道测量设备的初始跟踪，对火控系统后续弹着点预测误差并无贡献，弹着点预报误差包括了弹道模型误差、弹丸结构参数误差、气象误差等[4]。
图1 一维增程修正弹原理框图
修正误差是指阻力环打开的工作误差。主要包括阻力环开环的时间误差、阻力环外露高度误差、阻力环开环后的气象误差等。
2射击时的误差表现
图2 常规弹弹着点正态散布的一般表现
图3 一维修正弹弹着点正态散布的一般表现
3射击校正方法
3.1常规弹的射击校正方法
(1)
(2)
(3)
(4)
3.2一维修正弹的射击校正方法
依据上述一维修正弹误差分析,一维修正弹的射击校正方法可采用综合校正与分步校正。
3.2.1综合校正
首先，对阻力环开环时刻计算的直角坐标系质心运动方程组进行理论分析。
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
式中：μ，w分别为速度v的水平分量与垂直分量；c为弹道系数；Hτ(y)为空气密度函数；τ表示虚温；y表示弹道高；G(vτ)=4.747×10-4·con(Ma)·v；con(Ma)表示标准条件下阻力系数。
火控系统计算理论阻力环开环时刻T理采用的方法是：基准弹道计算是以阻力环闭环(无控弹道)的弹道系数c1进行计算，方程组积分的起始条件为弹道测量设备(如舰载雷达)跟踪测量的一组数据(Di,φi,εi,vi)，包括斜距、方位、高低、速度等，经过火控系统平滑滤波处理后确定，C点为通过上述方程计算的预测落点。火控系统修正弹道计算以阻力环开环弹道系数c2(c1 3.2.2分步校正 一维修正弹射击误差的分步校正就是先校正预测误差E预，然后再校正修正误差E修。这种方法较适宜在靶场组织实施，通过靶场试验，找到武器系统预测误差E预与修正误差E修的规律，对武器系统进行正式射击前的校正。先判断阻力环开环时刻的修正符号，假设修正到M点阻力环理论开环时刻为T理，实际阻力环开环时刻为T实，设阻力环开环时刻修正时间为t修。当E预为“+”(在C点右侧)时，校正T实时，应为“-”(即阻力环应该提前T实-t修时刻开环)；反之，当E预为“-”(在C点左侧)时，校正T实时应为“+”(即阻力环应该提前T实+t修时刻开环)；同样道理，当E修为“+”(在M点右侧)时，校正T实时，t修应为“-”；当E修为“-”时，t修为“+”。很显然，上述2种误差，虽然校正符号相同，但产生机理不一样，难以通过综合校正对一维修正弹进行校正，所以为摸清上述2种误差的机理与性质，采取分步校正方法逐一进行校正。 上述射击条件不变，E预的校正量不变，然后进行N发n组修正弹射击，统计计算得到E修值。由于E修是在阻力环开环后产生的，与开环后的弹道参数变量相关，所以不能直接将E修值加到武器系统预测量上进行校正，应该通过靶场试验验证E修～t修之间的关系，可以在射击时序上直接加t修进行校正，消除修正误差。 4结束语 通过本研究论述，简单分析了一维修正弹的射击误差组成及一般特性，规划校正的一般方法，为进一步开展靶场试验提供借鉴。从射击校正过程可以看出，对弹着点的观测非常重要，作战系统本身希望通过无人机、卫星及前沿观测分队等观测手段，能够快速对弹着点进行定位，以便进行快速射击较正，提高命中概率。而一维修正弹的各种误差特性还有待于通过试验进一步验证，制定合理的校正量与校正方案，为舰炮武器系统准确快捷地打击敌目标提供支撑。 参考文献： [1]余勃彪,严平．弹道修正弹药现状及关键技术[J]．四川兵工学报,2011,32(4)：37-39. [2]李东光，周国勇，马宝华．一维弹道修正引信弹道敏感技术[J]．兵工学报，2003，24(3)：309-312. [3]王中原,史金光．一维弹道修正弹气动布局与修正能力研究[J]．南京理工大学学报,2008,32(3)：333-336. [4]黄义,汪德虎,由大德,等.一维增程修正弹对海上目标射击误差及射程扩展量研究[J].弹箭与制导学报,2012(1)：149-153. [5]郭锡福.远程火炮武器系统射击精度分析[M].北京：国防工业出版社,2004. [6]曹宁,王晓锋,徐亚栋,等.车载炮射击密集度逐步回归分析[J].弹道学报,2012,24(4):43-46. [7]史金光，王中原，曾小兵,等.一维弹道修正弹气动力计算方法和射程修正量分析[J]．火力与指挥控制，2010，35(7)：80-83. [8]王欣,岳明凯.弹道修正技术及其应用研究[J].飞航导弹，2012(3)：149-153. [9]陶陶，王海川．一维弹道修正弹阻力环修正控制算法研究[J]．指挥控制与仿真，2009，31(3)：88-90. (责任编辑周江川)
