目标摆式机动对反导舰炮射击精度的影响

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陀螺外框摆动角受限时某末制导炮弹的弹道特性

陀螺外框摆动角受限时某末制导炮弹的弹道特性佟德飞;宋卫东;刘炳辰【摘要】To study ballistic characteristics of terminal guided projectile(TGP)under the condition of frame wiggle of gyroscope exceed boundary,three potential kinds of movement of rotor were considered for the external frame wiggle exceed boundary,and precess motion models were built based on Eular equation.The simulation system of TGP was built based on Simulink.The movement principle of outer rotor was considered when the external frame swing exceed boundary,and its effect on inertial navigation flight control process was analyzed.The result shows that precess motion of rotor occurs while the frame wiggle exceeds boundary,which changes the reference datum of control signal.The flight range,drift and falling angle are affected largely compared with the situation that the external frame wiggles without boundary.%为了研究惯导飞行阶段外框摆动受限时某型末制导炮弹的弹道特性，通过分析惯导陀螺外框工作角度受限后其可能发生的3种运动情况，基于欧拉方程确定陀螺转子的运动状态，分别建立了陀螺转子进动运动的计算模型。

初速对射击精度的影响及测速雷达在舰炮武器系统中的应用

反导中，情况更为复杂，目标机动性强。为了命中
目标，首先需要确定舰炮射击时的射击诸元，也就
是解命中问题。解命中时，目标的航路机动是未知
的，需要我方进行预测判定，因此，解命中问题的一般步骤如下：１）测定目标现在点坐标；２）对目标运动规律进行假设并平滑求取目标运动要素；
中图分类号ＴＮ９５ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２ — ９７３０．２０１４．０２．０２０
ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＭｕｚｚｌｅＶｅｌｏｃｉｔｙｏｎＳｈｏｏｔｉｎｇＡｃｃｕｒａｃｙａｎｄ
敌方目标瞄准射击时，弹丸初速是解命中计算的一个关键参数，它的准确与否直接影响舰炮的命中概
率。随着计算机技术的发展，为了提高舰炮射击精度，各国开始发展应用先进的测速雷达测量弹丸初
速。测速雷达由于具有受天气影响小、结构简单、成本低、精度高等优点，目前已成为测量舰炮弹丸
初速的主要手段。
３）确定发射瞬间目标现在坐标和目标提前点
坐标；
４）修正非标准弹道气象条件的影响，计算非
收稿日期：２０１３年８月５日，修回日期：２０１３年９月１３日

舰炮射击稳定法

舰炮射击稳定法舰炮射击稳定法2010-11-03 22:28舰炮射击稳定法简介舰炮弹道的精准度是建立在载台也就是舰体的稳定上，舰体的不稳定性不限于左右舷的横向摇摆(roll横摇)，还有首尾前后扬倾的纵向摇摆(pitch纵摇)，另外航行中舰首指向其实也沿着航向有小幅摇摆(yaw首摇)，所以舰体的不稳定是三轴向的，火炮所受的影响按射击距离与弹道特性以及技术水平在不同时代会有不同的应对改正方法。

显然在测量与计算技术都不够及时准确的时代，要对三个轴向都加以改正是有困难的，为求实际可行，改正航向摇摆通常只在极远程射击为之，一般只改正纵横二轴，有时只改正一轴。

先从只改正一轴的风帆时代谈起，那时交战距离不出两三百米，这是因为在这个射程上操纵火炮就像使用火枪一样直观---弹丸直线飞行，瞄那里打那里，像敌舰侧舷那么大的目标，炮口上下左右稍微指向偏差一点还是可以打到。

假设目标与本舰距离200米齐头并进，目标方位角是本舰右舷90度，又三轴摇摆范围是横向+-15度，纵向+-10度，航向+-2度。

现欲瞄准与本炮同高的敌舰二层甲板，因弹道平直所以炮口仰角为0度。

航向摇摆影响的是方位角，差2度只会改变命中偏首或尾的部位，所以不用改正。

纵向摇摆在这个平直弹道的距离就像电影里手枪扳机朝下或朝向两边也没大差别。

剩下要考虑的只有横向摇摆，如果右舷下倾超过5度可能炮口打到的是水线下，如果上扬超过5度可能炮口打到的是帆桅。

当时炮上没有像样的瞄准具，所以必须等到桅杆摆到几近垂直也就是在+-5度以内时发射。

如果本舰横向摇摆周期为20秒，则火炮每20秒才有一次发射机会。

这种情况一直延续到铁甲舰时代。

1880年代速射炮问世，尽管每10秒就可以装填发射一次，可是为迁就摇摆周期，射速还是提升不起来。

将近到1900年，英国人想出了新的瞄准稳定法，他们改进了速射炮的高低机与方向机使炮口可以迅速的俯仰旋回，配合直管瞄准具连续目视瞄准目标，当船舷下倾就动手把炮口摇高，上扬就把炮口打低，使目标永远位在瞄准具十字线中心，也就是炮口永远保持对目标的正确射角，这样就同时抵消了横向摇摆及射速延迟，也把1500米距离的命中率从一成提高到到五成。

舰炮武器系统动态精度海上测试方法与精度条件分析

ＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＡｃｃｕｒａｃｙＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｔＳｅａｆｏｒ
ＤｙｎａｍｉｃＡｃｃｕｒａｃｙｏｆＮａｖａｌＧｕｎＷｅａｐｏｎＳｙｓｔｅｍ
ＨＵＣｈｕｎ⁃ｘｉａｏ，ＹＵＧｕａｎｇ⁃ｑｉ
（４３Ｅｌｅｍｅｎｔ９２９４１ＵｎｉｔｏｆＰＬＡ，Ｈｕｌｕｄａｏ１２５０００，Ｃｈｉｎａ）
第４２卷第２期
指挥控制与仿真
２０２０年４月
ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ｖｏｌ４２Ｎｏ２
Ａｐｒ２０２０
文章编号：１６７３⁃３８１９（２０２０）０２⁃００８４⁃０５
舰炮武器系统动态精度海上测试方法与精度条件分析
胡春晓，余光其
（中国人民解放军９２９４１部队４３分队，辽宁葫芦岛１２５０００）
控解算诸元、协调舰炮跟踪瞄准目标，靶场真值测量、
数据录取设备在时统信号统一控制下测量录取目标位
置、弹道气象、跟踪器跟踪诸元、火控解算诸元、舰炮实
第２期
指挥控制与仿真
８５
际架位等试验数据。试后通过对获取的试验数据进行
动态精度是舰炮武器系统的一项重要战技指标，
１舰炮武器系统动态精度及其陆上试验
验条件下真值测量手段和精度水平限制，之前该指标
１１舰炮武器系统动态精度及其意义
直接影响到舰炮武器系统的射击命中精度。受海上试
只能在陆上模拟舰艇摇摆条件下进行考核。由于陆上
舰炮武器系统动态精度是指在不考虑弹丸外弹道
试验条件与舰炮武器系统海上实装舰艇条件存在较大
散布误差条件下，舰炮架位指向的实际值与诸元理论
差异，使得该指标的考核结果不能完全真实反映被试

提高舰炮武器系统射击精度的方法分析

１５０）２００（２４部队９９９１４分队葫芦岛
摘
要舰炮武器系统的使命任务就是精确打击来袭目标，因此，系统的命中精度就成了舰炮武器系统的重要指标，尤
其舰艇在运动中，精度更是重中之重。但提高系统精度的方法很多，中不乏有硬件、其软件的修正方法。文章阐述了硬件安
总第１０９期２１００年第４期
舰船电子工程
ＳｉｅｔｏｉＥｎｉｅｒｇｈｐＥｌｃｒｎｃｇｎｅｉｎ
Ｖ０．ＯＮｏ４１３．
５６
提高舰炮武器系统射击精度的方法分析
丛树学高俊云柳磊
装调整水平精度，并对航行风对舰船产生的影响进行修正，而有效的达到提高系统射击精度的目的。从
关键词零位调整；击精度；射试验；航行风；软件修正
Ｔ３１９Ｊ９．中图分类号
ＭｅｈｄｏｍｐｏｉｇＦｉｅＡｃｕａｙｏｈｐｏｎｎＷｅｐｎＳｓｅｔｏｓｆｒＩｒｖｎｒｃｒｃｆＳｉｂｒｅＧｕａｏｙｔｍ
ＣｏｇＳｕｕＧａｕｙｎＬｉｉｎｈｘｅｏＪｎｕ Nhomakorabea ｕＬｅ
（ｉ９Ｕｎｔ４，Ｎｏ９９１ＴｒｏｓｏＬＡ，Ｈｕｕａ１５０）．２４ｏｐｆＰｌｄｏ２００
ＡｂｔａｔＴｈｓｉｎａｄｔｓｆｓｉｂｒｅｇｎｗｅｐｎｓｓｅｉｔａｋｎｈｃｍｉｇｔｒｅｃｕａｅｙｏｔｅｈｔｓｒｃｅｍｉｓｏｎａｋｏｈｐｏｎｕａｏｙｔｍｓａｔｃｉｇｔｅｉｏｎａｇｔａｃｒｔｌ．Ｓｈｉｎｐｅｉｉｎｂｃｍｅｎｉｏｔｎｄｘｏａａｕａｏｙｔｍ．Ｅｓｅｉｌｙｔｖｎｈｐ，ｒｃｓｎｉｈｓｍｐｒａｔｒｃｓｅｏｓａｏｍｐｒａｔｉｅｆｖｌｎｗｅｐｎｓｓｅｎｎｇｐｃｌｍｏｉｇｓｉｐｅｉｉｓｔｅｍｏｔｉｏｔｎａｏｏａｎｈｎｅｅ．Ｔｈｅｅａｅａｌｔｆｔｏｓｔｃｅｓｙｔｍｒｃｓｏｍｏｇｔｅｉｄｘｓｒｒｈｄｏｉｒａｅｓｓｅｐｅｉｉｎ，ｉｃｕｉｇｔｏｒｃｉｎｍｅｈｄｏａｄｒｎｏｏｍｅｎｎｌｄｎｈｅｃｒｅｔｔｏｆｒｗａｅａｄｏｈ

舰艇摇摆下射界动态变化对武器目标分配的影响

舰艇摇摆下射界动态变化对武器目标分配的影响余戌曈;吴玲;卢发兴【摘要】研究了舰艇摇摆下武器射界的动态变化,及其对武器目标分配问题的影响.在甲板面参考系建立目标运动模型,将舰艇摇摆转换为目标的相对运动.定义舰艇最大摇摆误差角来表征舰艇摇摆下目标位置与武器射界之间的关系,并基于该角度值得到摇摆情况下的武器目标分配规则.通过算例计算分析了轻度模式、中度模式、重度模式、重度损伤模式4种不同舰艇摇摆模式下的最大摇摆误差角.舰艇最大摇摆误差角可作为摇摆条件下武器目标分配的依据,同时可为舰船设计中武器水平射界重叠区的设计提供参考.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2015(036)009【总页数】6页(P1819-1824)【关键词】兵器科学与技术;舰艇摇摆;射界;舰艇摇摆误差角;武器目标分配【作者】余戌曈;吴玲;卢发兴【作者单位】海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】TJ391射界是舰载武器的固有性质，是在保证舰艇人员和设备安全的前提下，武器能够射击的方位角和高低角的范围［1］。

在作战过程中，目标分配时必须考虑武器射界，不在射界内的目标不能分配给该武器打击。

舰艇在海面上活动时，受风浪等因素的影响进行周期性的摇摆，安装在舰艇上的武器随舰艇摆动，使其射界也随之动态变化。

舰艇摇摆对目标跟踪拦截过程中的传感器配准融合［2］、目标分配、火控解算［3-4］、武器发射［5］等均会产生较大影响，但目前对目标分配的影响尚未深入研究。

本文通过建立甲板面参考系下的目标运动模型，将复杂的射界变化问题转换为目标的相对运动，并提出舰艇摇摆误差角的概念，由此研究舰艇摇摆所产生的武器射界动态变化对武器目标分配问题的影响，同时为解决舰艇摇摆下的目标分配问题和舰载武器射界重叠区的设计提供依据。

由于舰载武器处于狭小甲板上且周围有许多障碍物，所以武器射界是一个不规则区域，在考虑舰艇摇摆后对其研究过于复杂。

舰艇摇摆对雷达测向精度及工作方式的影响

舰艇摇摆对雷达测向精度及工作方式的影响刘玉洲(船舶重工集团公司723所,扬州225001)摘要当舰艇运动而发生摇摆时,雷达天线波束指向必然受到影响。

仿真、分析了几种典型的天线座稳定平台隔离舰艇摇摆的能力,可根据系统要求,选择合适的天线稳定平台技术方案和技术指标。

关键词舰载雷达舰艇摇摆天线座测量误差0引言为了适应现代战争的需要,舰载武器系统装备两坐标警戒、搜索雷达,作为目标传感器。

当舰艇运动而发生摇摆时,雷达天线波束指向必然受到影响,分析这种影响对雷达测向精度、波束选取、天线座结构方案选取等具有非常重要的意义。

1坐标系及模型的建立舰艇作为三维空间物体,其颠簸运动是一个复杂的绕空间轴的旋转运动。

参照运动分解理论,绕空间轴的旋转运动可以分解为分别绕正交轴的旋转运动,舰艇的摇摆运动可以分解成绕其横轴、纵轴和立轴的旋转运动,其模型如图1所示。

为了定量描述运动规律,建立模型如图2所示的运动基准:水平坐标系OX0Y0Z0和甲板坐标系OX1Y1Z1。

为了分析方便,对图2所示的模型作以下规定:(1)水平坐标OX0Y0Z0以舰艇摇心为原点O;水平面内平行于舰艏艉方向为X0,且指向舰艏方向为正向;水平面内与X0轴正交的为Y0轴,指向左舷方向为正;垂直向上的方向为Z0轴。

图1空间旋转运动分解模型图2运动基准模型(2)甲板坐标系OX1Y1Z1,以舰艇的摇心为原点O;以舰艇的艏艉方向为X1轴,且指向舰艏为正;以舰舷方向为Y1轴,且指向左舷为收稿日期:20011015第25卷第2期舰船电子对抗2002,25(2):18~21正;垂直于X 1Y 1平面为Z 1轴,向上为正。

当舰艇无摇摆时,OX 0Y 0Z 0与OX 1Y 1Z 1两坐标系重合。

(3)舰艇的摇摆分解为绕各轴的旋转,并且规定绕OX 轴的旋转运动为横摇,用R 表示;绕OY 轴的旋转运动为纵摇,用P 表示;绕OZ 轴的旋转运动为航向角运动;各运动方向以右手定则给出。

航向角的变化由导航系统给出,在方位合成器中可通过简单的运算加以隔离,所以分析时不考虑绕Z 轴运动的影响。

船舶摇摆运动对船载炮射击的影响

船舶在海面上的振荡运动可分为平动和角摇
荡。其中平动包括: 纵荡、横荡和垂荡。由于这些运
动只是使船体连同火炮在前后、左右和上下方向平
移, 并未使火炮射角和射向改变, 故对射击精度影响较小。而角摇荡的横摇、纵摇和首摇, 改变了火炮的
射角射向, 对射击精度影响较大, 故需着重加以研
究。
1. 1 振荡运动的谱分析法
可查表算得有义波高为 5. 64m 时, B = 0. 097 8。
式 ( 3) 、式 ( 4) 表示在波谱总能量不变的情况
下, 将波谱转换成遭遇谱, 可用遭遇频率代替绝对的
波浪频率。其中 v 是船舶相对于波浪的速度( m/ s) ;
L 是遭遇角, 是波浪传播方向与船舶航向间夹角, 并
由波浪传播方向按顺时针进行度量( rad) 。当船舶迎
朱利锋, 等: 船舶摇摆运动对船载炮射击的影响 ( 总第 30 - 205) · 93 ·
$ Bp = p õt g U, $Up = U′- U= -
1 2
p
2
õ
tg
U
其中 $B p 、$ Up 分别表示炮耳轴倾斜引起的火炮
在方向、高低上的
V ol. 30, N o. 2 A pr il, 2005
火力与指挥控制
Fire Cont rol and Command C on tr ol
文章编号: 1002-0640( 2005) 02-0091-04
第
30 卷第 2 2005 年 4 月
期
船舶摇摆运动对船载炮射击的影响
朱利锋, 鲍其莲
关键词: 船载炮; 谱密度; 射击诸元; 杆臂效应中图分类号: T J306. 1; U 666. 12 文献标识码: A

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ＡｃｕａｙｏｔｓｌｖｌｎｃｒｃｆＡｎｉｓｅＮａａｍｉＧｕ
ＦＮＧａ — ｉ，ＥＹｕｎｗｅＸＵｏｌｎ２ＬＵｉｙｎＧｕ－ｉｇａＩＫｕ－ｏｇ
，
（．ｉ９９ｆＬＡｌｄｏ１５０，ｉａ１Ｕｎｔ２４１ＰｏＨｕｕａ２０１Ｃｈｎ；
关键词：舰炮；摆式机动；仿真；命中概率中图分类号：Ｔ３１Ｊ９文献标识码：Ａ
Ｄ：０３６￣ｉｎ１７ —８９００２０６ＯＩ１．９９．ｓ．３３１．１．．ｓ６２０２
ＩｌｕｎｃｆＴａｇｔｎｆｅｅｏｒｅＣｙｃｏｄＭａｕｅｎＦｉｉｌｉｎｅｖｒｏｒｎｇ
Ｋｅｒｓｎｖｌｕ；ｙｌｉｎｕｅ；ｉｌｔｎｈｒｎｒｂｂｌｙｖＷＯｄ：ａａｇｎｃｃｏｄｍａｅｖｒｓｍｕａｉ；ｉｉｇｐｏａｉｔｏｉ
—
近程反导舰炮武器系统作为水面舰艇多重防御体系的最后一环，在舰艇对空反导作战中扮演守门员一样的重要角色，但其打击效果在很大程度上取决于目标的运动方式。若目标（如导弹）等速直航时，则命中概率在８％以上【；目标机动飞行时，命中概率则０１
影响，本文以某型舰炮武器系统为原型建立仿真模型，仿真计算其开环射击时，对摆式机动目标的命中概率。
第３卷２
第２期
指挥控制与仿真
ＣｏｍｍａｄＣｏｔｏ＆Ｓｉｌｔｎｎｎｒ１ｍｕａｉｏ
、０．２ＮＯ２，Ｉ３．Ａｐ２１ｎ００
２ｌ００年４月
文章编号：ｌ７．８９２ｌ）２００－３６３３１（０００ — ｌ１０
２ＪｎｓｔｔｎＲｓｒｈＩｓｔｔｏＳＣＬａｙｎａｇ２２０，ｈｎ）ａｇｕｏｉｅｅｔｕｅｆＩ，ｉｕｇｎ２０６ＣｉａｉＡｕｍａｏｃｎｉＣｎ
Ａｂｔａｔｎｏｄｒｔｉｃｓｈｎｕｎｅｏｒｅｎｕｅｎｆｉｇａｃｒｃｆｎｖｌｇｎｗｅｐｎｓｓｅｓｒｃ：Ｉｒｅｏｄｓｕｓｔｅｉｆｅｃｆｔｇｔｍａｅｖｒｏｒｃｕａｙｏａａｕａｏｙｔｍ，ｔｅｌａｉｎｈｈｒｎｒｂｂｌｙｏｅｃｏｅａｔｓｌｎｖｌｇｎｗｅｐｎｓｓｅａａｎｔｔｒｉａｙｌｉｎｕｅｉｇｔｒｅｒｉｉｇｐｏａｉｔｆｔｌｓｎｉｓｅａａｕａｏｙｔｍｇｉｓｅｍｎｌｃｃｏｄｍａｅｖｒａｇｔａｅｉｈｍｉｎｃｍｐｔｄｂｉｌｔｏｔｏ．ｎｉｅｅｃｍｐｔｄｒｓｌｌｉｅｅｔｏｄｔｎｙｇａｈ．ｅｒｓｌｈｗａｏｕｅｙｓｍｕａｉｎｍｅｈｄａｄｇｖｓｔｏｕｅｅｕｔｉｆｒｎｎｉｏｓｂｒｐｓＴｈｅｕｔｓｏｔｔｈｓｔｄｒｃｉｓｈｔｅｈｔｎｒｂｂｌｙｏａａｕａｏｙｔｍａｅｓｇｉｃｎｌｅｒａｅｙｓｏｔｙｌｙｌｉｎｕｅ，ｄｈｉｉｇｐｏａｉｔｆｎｖｌｎｗｅｐｎｓｓｅＣｂｉｎｆａｔｄｃｅｓｄｂｈｒｃｃｅｃｃｏｄｍａｅｖｒａｔｉｇｎｉｙｎｔｅｅｆｃｉｅｗａｍｐｏｅｔｅｈｔｎｒｂｂｌｙａａｎｔｎｕｅｉｇｔｒｅｃｅｓｒｇｒｔ．ｈｆｔｙｔｉｒｖｉｉｇｐｏａｉｔｇｉｓｍａｅｖｒｎｇｔｓＯｉｒａｅｆｉａｅｅｖｏｈｔｉａｉｔｎｉｎ
目标摆式机动对反导舰炮射击精度的影响
冯元伟，徐国亮，刘奎永
（１２４部队９队，宁葫芦岛１５０；．．９１９４分辽２０１２中国船舶重工集团公司江苏自动化研究所，江苏连云港２２０２０６）摘要：为了探讨目标机动对舰炮武器系统射击精度的影响，采用仿真方法计算了目标末端摆式机动时近程反导舰炮武器系统的命中概率，以图示方式给出多种机动周期、多种摆幅、２种射速条件下的计算结果。结果表明，较小周期的摆式机动可显著降低舰炮武器系统命中概率，提高舰炮射速是增大对机动目标命中概率的有效途径。
．．
次初始化蓬数初始化、仿真开
‘
．｛．时间驱动 ● ◆ ◆ ● ◆ ◆ ●
翼．．．圆
．．．
．．．
… ．。圆．
◆ 理兀
丌
Ｉ
大打折扣１。这是由舰炮武器系统解命中模式所决定１的。为定量研究目标机动对舰炮武器系统射击精度的