火力控制系统

火力控制技术班级：09050541学号：**********姓名：***火力控制技术考核题目要求一、简答：1、火力控制系统定义——所有的火力控制问题都是围绕着从武器的发射——射弹击中所选择的目标这一事实产生的。

其中，目标和武器都有可能是处于运动状态。

因此，我们可以这样定义，火力控制实际上是研究：武器弹丸发射并如何使弹丸有效命中目标这样一个控制过程。

具体研究的问题又可以这样描述，为瞄准目标而实施的搜索、识别、跟踪；为命中而进行的依据目标状态测量值、弹道方程（射表）、目标运动假定、实际弹道条件、武器运载体运动方程等诸多条件下计算射击诸元；以射击诸元控制武器随动系统驱动武器线趋近射击线，并依据射击决策自动或半自动执行射击程序，最终使弹丸命中目标。

2、制导武器和非制导武器中的火控系统有什么区别——火控系统通常与制导系统在使用上是有区别的。

对于非制导武器系统（例如压制兵器中的大口径火炮、火箭炮、坦克炮等）来说，火控系统完成的任务主要是在武器发射前，依照弹头运动规律，并考虑气象条件，解决如何使武器的武器线最大限度的趋近于射击线。

弹丸（头）一旦发射，火控系统将只能对下一发弹头实施控制，而已发射的弹头则是完全按照弹道规律运动。

▪对于战术制导武器而言，将弹头（战斗部）送抵目标区域或使弹头命中目标是火控系统和制导系统共同的任务。

这两个系统功能分工的界面是在弹头（战斗部）离开炮身管或发射架的那一瞬间。

▪发射前，火控系统对弹头的控制火控系统对弹头的控制主要是通过控制武器身管或发射架来实现的，它的主要任务是赋予弹头初始方向和一些需要在发射前确定的参数，例如引信分划、转向角、潜入深（深水炸弹、鱼雷）等。

3、火控系统的技术指标——反应时间，多目标处理能力，精确度，夜战能力，安全性，稳定性，可维护性。

还有价格低廉，准确度高等等。

4、武器系统中影响命中精度的因素是什么——一、目标测量因素(作战过程中，武器对目标的测量是首先要解决的问题▪发现目标、识别目标▪辨识目标的性质、运动速度、加速度、方向、距离等目标状态参数▪目标威胁度判定二、目标未来参数的估计▪根据自然规律的物理限定、地形地貌的限制、操作人员的生理极限的限制▪依据古典和现代控制理论，对目标的未来状态作出合理的估计和预测▪尤其是防空作战这一点尤其重要三、武器随动系统的性能稳定特性、跟踪特性、反应时间四、气象条件的测定精度大气压力（大气密度）、温度、湿度、、风速、风向五、发射弹丸的初始参数▪药温、药包装药量的分布上述两点将直接导致身管内部膛压得差异从而导致弹丸初速变化▪发射身管磨损▪弹丸重量的分散性六、火控解算的数值误差▪数字计算机的数字截断误差▪火控算法误差总之，影响武器精度的要素很多，我们在系统设计时，应了解和掌握这些因素的特点，尽可能在给定条件下，尽量减小各项误差，从而使武器精度能满足现代战场的要求。

5、火控系统中涉及的坐标系都有哪些——目标坐标系（采用球坐标描述，以武器回转中心为坐标原点，目标坐标由距离、方位角、高低角构成，目标坐标测定实际上是测距和测角），载体坐标系、大地坐标系6、现代火控系统的发展方向是什么——目标数据的信息化网络共享+发现即摧毁+毁伤效果评估都要自动完成。

7、根据你本人的认识，设计一个计算机应用控制系统，最难点在哪里？我认为最难点在检测单元对于目的变量的检测处理，一方面受硬件的约束，往往不能直接检测或者精度不够，这都需要通过其他办法来对检测变量进行处理，另一方面需要将各种变量转化电信号，这里面就有精度的考虑等等。

二、论述1、火控系统中涉及的坐标系都有哪些？针对武器和目标都有哪些特殊参数？惯性坐标系、地面直角坐标系、载体坐标系、瞄准线坐标系、2、什么叫大闭环火控系统？大闭环火控系统是一种可对射击结果实施自动校正的火控系统，其原理是国外在20世纪70年代提出来的。

即利用弹丸跟踪测角和测距装置实时测出坦克炮前一发弹射击的脱靶偏差量，并自动输入火控计算机进行后一发弹的修正计算，然后坦克炮根据计算机修正的射击诸元进行后一发弹射击，从而提高了下一发弹的命中率。

由此可见，大闭环坦克火控系统实际上是对弹丸的脱靶偏差量进行实时测量和实时修正。

这种火控系统尤其是在射击越野行进的高速目标时效果很明显。

目前跟踪目标用自动跟踪器实现，自动跟踪弹丸采用脱靶距离传感器实现。

3、目标探测都有哪些手段？图上标定、光学观察、雷达探测、声纳探测。

红外热成像、微光夜视、电视摄像、激光测距、毫米波、微波和激光雷达、声探测、紫外探测等主被动监视装置，覆盖了从紫外到无线电波的宽广的电磁波谱。

4、直瞄武器和压制武器在火控系统设计方面又有什么不同？直瞄武器的特点是弹道平直，射程近。

直瞄武器采用“三点一线”的直瞄方法，因而要求到目标之间没有障碍，可以直接看到目标。

采用直瞄方法的火炮均为短射程的火炮，如反坦克炮等。

5、一般火控系统都有哪几大组成部分？1、目标跟踪器2、火力控制计算机3、系统控制台4、射击控制仪5、接口设备6、必要的外围设备6、武器平台控制的相应特性对武器性能有什么影响？一种武器装备究竟放在什么样的平台上，一看需要，二看可能。

同样是巡航导弹，从核潜艇发射，显然比从水面舰艇发射更容易实施突然性。

同样，一架视角为20°的照相机，装在3 000米高的侦察飞机上，一次可以拍摄1平方千米的地面，如果放在300千米高的侦察卫星上，一幅照片囊括的范围可达10 000平方千米。

所以，在加速发展武器装备的同时，积极研制与之配套的新作战平台。

这样“英雄”有了“用武之地”，才能显示出更大的威力。

对武器性能的提高提供了方便。

7、小口径防空武器（30mm以下口径火炮）对火控系统的要求主要是什么？火控系统必须实时地按信息采集、解算和控制三个系统工作过程来进行工作。

8、大口径直瞄火炮（坦克主炮）对火控系统的要求又是什么？坦克火控系统适用于控制坦克（或战车）武器，实现自动或半自动瞄准与发射的全套设备。

其火控系统包括观瞄测分系统，火控计算机及传感器分系统，炮控分系统，操纵控制装置。

9、运动武器对运动目标火控系统在设计上应考虑什么问题？主要考虑的有:精度、快速性、环境适应性、和是否能够承受设计冲击载荷1）技术性能指标：稳态、暂态和设状态的性能。

2）作战使用方面的性能，包括可靠性、维修性、操作使用的方便性、安全性，以及对体积、重量、功耗等方面的要求。

3）环境适应性要求，包括保证系统可靠工作的温度范围，海拔高度、防湿、防水、防尘、防霉菌性能，耐冲击、震动性能，以及对电源电压、频率变化的适应能力等。

4）关于经济性、寿命周期费用等的要求。

5）标准化要求。

三、设计思考题1、试讨论车辆里程计的设计原理。

车辆里程计设计原理分机械式和电子式，在这里仅讨论电子式的车辆里程计电子式车辆里程计分两种：一种是定时间计算转动圈数求平均值的方法，另一种是每转动一圈计算所用时间的方法。

第一种方法的是将短时间的里程求平均值的，实时性（或瞬时速度）比第二种方法精度要低。

检测原理：将霍尔传感器安装在车轮的转轴上，这样车轮每转动一圈，将会产生一个高低脉冲。

并且现在的霍尔传感器内部已有D/A芯片（或电路）可以直接输出符合单片机要求的TTL电平，这样可以直接将该高低电平传送到单片机的T1口，对车轮转的圈数进行计数（可以转一圈产生4个、6个等多个高低脉冲这样通过单片机进行计数处理，可以提高精度）。

然后再通过单片机的P0口进行定时，定时时间一到，单片机对该数据经行处理，并且可以通过TC2402对数据进行实时保存，防止断电数据丢失。

单片机对输入的数据经行处理和断电保存后，送LCD液晶屏进行显示。

当采用了TC2402芯片惊醒断电保存后，当单片机重新上电时，可以直接从该存储芯片中读取数据，接着上一次显示的数据进行显示。

方法一和方法二的区别是：方法一是先定时，再计数然后求平均值。

方法二是每转动一圈确定一下转动时间，然后确定速度。

2、若定时时钟为100MHz，激光测距分辨率最高为多少米？激光测距机测距时分辨相邻目标的能力。

有距离分辨率和横向分辨率之分。

距离分辨率是在规定距离（如100m）上能分辨和测量前后相邻两目标间的最小距离，通常用米计量，一般坦克激光测距机的距离分辨率为20～30ｍ，最高可达15ｍ。

距离分辨率主要取决于测距机光电转换的响应时间、前置放大器的通频带宽度用阈值、整形电路的开关时间和振荡器的振荡频率等。

横向分辨率又称为角分辨率，是测距机在激光发射光轴垂直的方向上，在规定的距离（如1000m）上能分辨左右相邻两个目间的最小尺寸，一般以角度表示。

横向分辨率的高低度主要取决于激光测距机探测器的接收视场和激光光束的发射角。

根据TOF测距法，TOF测距法的原理是基于通过测量激光束发射到经过目标反射回来的间隔时间，目标的距离R由公式:R=ct/2，（式中：c—光速，t—测得的光脉冲飞行时间）计算可得，对于利用计数脉冲计算光脉冲飞行时间的方法来说，飞行时间t由下式给出：t=N/f(N为飞行时间内计数脉冲个数，t为计时器脉冲频率)，则R=cN/2f,可知，当f越大时，距离分辨率越小。

因此，TOF测距法的测距分辨率与计数脉冲频率成反比，即时钟频率越高，测距分辨率也就越小。

故定时时钟为100MHz时，激光测距的最小分辨率为1.5m。