某型靶弹风速修偏角解算方法研究∗

王天辉

（91851部队 葫芦岛 125001）

1 引言

导弹发射后，由于风的作用，对导弹的精度造成一定的影响，为了保证导弹的命中精度，在导弹发射前，根据装订的射击诸元，解算风速对导弹的影响［1］。一般的导弹风速修偏角的计算，要考虑到导弹的自导作用距离。作为考核防空导弹性能的靶弹在飞行过程中，并没有让雷达参与靶弹的控制，因此，对其进行风速修偏角的计算要区别与一般导弹风速修偏角的计算，某型靶弹是以某舰载反舰导弹为原型弹改装，并移植至陆上发射。由于该靶弹没用使用雷达的导引功能［2］，因此，风速修偏角的解算对该型靶弹的供靶精度起到重要作用。

2 解算模型研究条件

在研究风速对某靶弹影响的情况，需要研究风速对原型导弹的影响。在研究导弹风速解算模型时，需对导弹、目标和环境等条件进行一定的假设，假设条件如下［3～4］：

1）导弹受动力装置的推力作用，在自控飞行阶段，仅作匀速直线水平飞行。

2）导弹自导头的瞄准点（末制导雷达开机时，搜索区域的中心）。位于弹体纵轴的正前方。瞄准点距离导弹的水平距离等于装订的自导头作用距离（Dzd）。导弹自导头瞄准点与相遇，即可认为导弹已击中目标。

3）在导弹自控飞行时间内，目标其在导弹发射的航速和航向，作匀速直航向运动。

4）导弹自控飞行的海域内，风速风向不变。即导弹自控飞行时，仅受常值风的干扰。

3 原型弹风修解算模型研究

3.1 原型弹解算模型原理

根据导弹武器的特点，研究导弹风修解算模型，实质上就是讨论保证导弹自导头以最大的概率捕捉到目标的问题。导弹自导头捕捉到目标后，导弹将依靠弹上制导设备自动导向目标。直至命中和杀伤目标［5～6］。以瞄准坐标系为基准，建立解算模型，其原理如图1所示。

图1 原型弹解算模型原理图

3.2 解算模型分析

根据图1所示的解算模型原理可进行如下分析：

1）在发射瞬间，导弹艇位于O点，目标位于M，目标与导弹艇之间的水平距离（射距）为D。OM即为导弹艇观测目标的方位线（瞄准线）。方位线与真北之间的夹角，即为目标方位角。

2）导弹以“前置角”发射［7］，发射方向 OA。由于风力W作用，导弹的飞行轨迹将沿偏离发射方向，导弹在沿航迹线飞行时，由弹上的自动驾驶仪修正常值风W的干扰，使导弹的航向线（弹体纵轴）始终平行于发射方向。

3）目标在导弹自控飞行时间内保持其在导弹发射前的原有航向和速度航行，在导弹自控飞行结束时，目标运动到位置Mt。则目标在导弹自控飞行时间内的航程将等于MMt。

4）在导弹自控飞行结束时，导弹将飞行至At点。此时，自导头发出“雷达开机”指令，末制导雷达开始搜索，搜索距离就是装订的自导头作用距离Dzd。

5）图1所示为自导头处于最有利的捕捉条件下的情况。这种条件要求目标将来位置Mt应位于末制导雷达开机点At的正前方（即Mt应位于导弹弹体纵轴上），距离恰好等于Dzd。只有这样，才能保证导弹自导头具有最大的概率捕捉到目标。

3.3 建立解算方程组

由导弹解算模型原理图1可得到向量关系式：

在导弹发射时，目标参数D、VmX、VmY可以通过雷达等手段获取，气象参数WX、WY也是通过气象仪获得，导弹参数Vd、Dzd已知。因此，参数tzk、Qd可通过式（3）求解。

发射架转动角度φ=qw+Qd，其中qw是可以测得的已知量，Qd为风速修偏角。

4 靶弹的风修解算模型研究

4.1 靶弹解算模型原理

某靶弹发控设备是由反舰导弹发控设备从舰载移植过来，由于靶弹性质及发射环境决定靶弹风速修正解算模型与反舰导弹有所不同［8～9］。

1）靶弹的射向是按照试验方案预订的，以正北为基准线；

2）靶弹是陆基发射，其航速为零；

3）靶弹的射击目标为固定的目标；

4）靶弹的雷达不参与目标搜索，故没有导弹自控飞行时间。

因此，在靶弹的风修解算中很多输入参数都是不需要的，靶弹解算模型需要的输入参数有：射向、供靶距离、风速、风向、温度等信息。以正北为Y轴，发射点为原点，建立正北坐标系。在正北坐标系内，靶弹的解算模型原理可简化为图2。

图2 靶弹指挥仪解算模型

4.2 靶弹解算模型方程组

由靶弹解算模型原理图2可得到向量关系式：

根据式（5）可求解出发射架提前转过的风速修偏角度。

4.3 靶弹解算模型编程实现

靶弹解算软件是在Windows XP环境下，使用VC++6.0 进行开发［10～11］。为了使系统界面简单明了，操作方便，交互性好，软件开发选用对话框模式建立系统界面，界面设计如图3所示。

图3 解算软件界面

该解算软件的操作界面简单明了，在试验前，进行输入量装订。根据试验方案，装订射向及供靶距离。根据通报的气象参数，向软件装订风速、风向及温度的值。点击计算按钮，得到风速修偏角的值，当风速修偏角值为负数时，发射架方向向左转动相应mil，当解算值为正数时，发射架方向向右转动相应mil。

5 结语

本文以某舰载反舰导弹为原型弹改造而成靶弹为例，在分析原型靶弹风速影响的基础上，针对陆基靶弹的特点，分析了陆基靶弹的风速影响模型，并设计了靶弹的风速解算软件。相对于原型导弹的风速解算模型，改进后的靶弹风速解算模型，更加简单，操作性更强。