中北大學(xué)火控概論終極版

名詞解釋火力控制：火力控制是指控制武器自動(dòng)或半自動(dòng)地實(shí)施瞄準(zhǔn)與發(fā)射（拋射）的全過程，簡(jiǎn)稱火控?；鹂叵到y(tǒng)：火控系統(tǒng)是指為實(shí)現(xiàn)火控全過程所需的各種相互作用、相互依賴的設(shè)備的總稱。瞄準(zhǔn)線：瞄準(zhǔn)線是指以觀測(cè)器材回轉(zhuǎn)中心為始點(diǎn)，通過目標(biāo)中心的射線。瞄準(zhǔn)矢量：是指以觀測(cè)器材回轉(zhuǎn)中心為始點(diǎn)，目標(biāo)中心為終點(diǎn)的矢量。射擊線：是指為保證彈頭命中目標(biāo)，在武器發(fā)射瞬間，武器線所必需的指向跟蹤線：是指以觀測(cè)器材回轉(zhuǎn)中心為始點(diǎn)，通過觀測(cè)器材中某一基準(zhǔn)點(diǎn)的射線。跟蹤線穩(wěn)定：專指自動(dòng)消除載體姿態(tài)變化對(duì)跟蹤線空間謂之的擾動(dòng)。跟蹤矢量：是指以觀測(cè)器材回轉(zhuǎn)中心為始點(diǎn)，觀測(cè)器材中某一點(diǎn)為終點(diǎn)的矢量。武器線：是指以武器身管或發(fā)射架回轉(zhuǎn)中心為始點(diǎn)，沿膛內(nèi)或發(fā)射架上彈頭運(yùn)動(dòng)方向所構(gòu)成的射線。武器線穩(wěn)定：穩(wěn)定炮管或發(fā)射架的空間指向，使其不受載體姿態(tài)變化影響，只有要求武器在運(yùn)動(dòng)中精確射擊目標(biāo)時(shí)才存在武器線穩(wěn)定問題。目標(biāo)跟蹤：是指在搜索過程中對(duì)已發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行相關(guān)、平滑和外推處理以確認(rèn)目標(biāo)并建立目標(biāo)航跡的過程?；鹂叵到y(tǒng)反應(yīng)時(shí)間：又稱響應(yīng)時(shí)間，指目標(biāo)突然臨空時(shí)，從目標(biāo)搜索系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)起，到允許武器發(fā)射或射擊所需的時(shí)間。單發(fā)命中概率：是指發(fā)射一發(fā)彈頭時(shí)，這發(fā)彈頭的彈道有可能與目標(biāo)在迎彈面內(nèi)投影面積相交的概率。作戰(zhàn)命中概率：是指發(fā)射了規(guī)定數(shù)目的彈頭后，打到規(guī)定命中次數(shù)的概率?；鹂叵到y(tǒng)精度分配：在滿足總體精度指標(biāo)要求的約束條件下，提出各單體（分系統(tǒng)或設(shè)備）精度指標(biāo)，謂之火控系統(tǒng)精度分配。射擊校正：利用彈目偏差的數(shù)學(xué)模型及一些列的實(shí)測(cè)值，預(yù)測(cè)出彈目偏差的未來值，并在彈頭（戰(zhàn)斗部）出膛或離軌前，修正射擊諸元，以消除這一預(yù)測(cè)的彈目偏差，謂之射擊校正。系統(tǒng)誤差：在一定條件下，由某種固定的原因而產(chǎn)生的大小、符號(hào)相同的誤差，或大小、符號(hào)按一定規(guī)律隨時(shí)間或空間而變化的誤差。隨機(jī)誤差：是指在同一條件下多次測(cè)量同一量時(shí)，其誤差的絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)知的方式變化的誤差。射擊諸元誤差：測(cè)地準(zhǔn)備誤差、目標(biāo)位置誤差、彈道準(zhǔn)備誤差、氣象準(zhǔn)備誤差、數(shù)學(xué)模型誤差、技術(shù)準(zhǔn)備誤差定位：是測(cè)定物體的位置，即測(cè)定物體中一點(diǎn)在某一特定坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。定向：是測(cè)定物體中一點(diǎn)與另一參考點(diǎn)的連線（方向線）相對(duì)某已知基準(zhǔn)的方向。導(dǎo)航：是指引導(dǎo)運(yùn)載體到達(dá)預(yù)定目的地的過程?；鹂叵到y(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性：指火控系統(tǒng)在規(guī)定的使用環(huán)境中保持其固有性能的能力。火控系統(tǒng)的可靠性：指火控系統(tǒng)、分系統(tǒng)、單體或部件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力?；鹂叵到y(tǒng)的維修性：火控系統(tǒng)、分系統(tǒng)、單體或部件在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或回復(fù)其規(guī)定狀態(tài)的能力。維修時(shí)間：是為完成某次維修事件所需要的時(shí)間維修性分配：把產(chǎn)品的維修性定量要求按給定的準(zhǔn)則分配給各組成部分的過程。平均維修間隔時(shí)間：指在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的壽命單位總數(shù)與該產(chǎn)品計(jì)劃維修和非計(jì)劃維修事件總數(shù)之比。電磁兼容性：指設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)定的電磁環(huán)境中，不受電磁干擾而降低性能，同時(shí)其所產(chǎn)生的干擾也不大于規(guī)定的極限電平、不影響其他設(shè)備正常工作，從而達(dá)到所有設(shè)備或系統(tǒng)都能互不干擾地協(xié)調(diào)運(yùn)行。電磁敏感閾値：使系統(tǒng)、分系統(tǒng)或設(shè)備不能正常工作的干擾臨界電平值，是衡量系統(tǒng)、分系統(tǒng)或設(shè)備受電磁干擾的易損性參數(shù)。31?電磁兼容性：（EMC）裝備或系統(tǒng)在預(yù)定的電磁環(huán)境中，不受電磁干擾而降低性能，同時(shí)其所產(chǎn)生的干擾也不大于規(guī)定的極限電平、不影響其他設(shè)備正常工作，從而達(dá)到所有設(shè)備或系統(tǒng)都能互不干擾地協(xié)調(diào)運(yùn)行。32?武器隨動(dòng)系統(tǒng)：跟隨火控計(jì)算機(jī)輸出，賦予武器射擊諸元的隨動(dòng)系統(tǒng)。33?0型系統(tǒng)：又稱零階無差度系統(tǒng)。開環(huán)通道中不含積分環(huán)節(jié)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。34.I型系統(tǒng)：又稱一階無差度系統(tǒng)。開環(huán)通道含有一個(gè)積分環(huán)節(jié)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。35.II型系統(tǒng)：又稱二階無差度系統(tǒng)。開環(huán)通道含有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。簡(jiǎn)答火控系統(tǒng)任務(wù)利用各種探測(cè)、跟蹤器材，搜索、發(fā)現(xiàn)、識(shí)別、跟蹤目標(biāo)，并測(cè)定目標(biāo)坐標(biāo)依據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型、目標(biāo)坐標(biāo)的測(cè)量值，估計(jì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)（位置、速度、加速度）依據(jù)彈頭的外彈道特性、實(shí)際氣象條件、地理特征、武器在提及目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，預(yù)測(cè)命中點(diǎn)、求取射擊諸元依據(jù)射擊諸元，利用半自動(dòng)或全自動(dòng)武器隨動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)武器線趨近于射擊線，并根據(jù)指揮員的射擊命令控制設(shè)計(jì)程序?qū)嵤?shí)測(cè)脫靶量，修正射擊諸元，實(shí)現(xiàn)校射或大閉環(huán)火控系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量武器載體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)或其變化率，用于火控計(jì)算及跟蹤線、武器線穩(wěn)定實(shí)施系統(tǒng)內(nèi)部及外部的信息交換，使武器系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)一致地工作及使火控系統(tǒng)成為指揮控制系統(tǒng)的終端實(shí)施火控系統(tǒng)的一系列操作控制，使火控系統(tǒng)按戰(zhàn)術(shù)要求及作戰(zhàn)環(huán)境要求工作實(shí)施火控系統(tǒng)的故障自動(dòng)檢測(cè)和性能自動(dòng)監(jiān)測(cè)實(shí)施操作人員的模擬訓(xùn)練二．火控彈道模型的種類和特點(diǎn)1)彈道微分方程組;2)彈道諸元的解析表達(dá)式;3)射表；4)射表諸元的逼近表達(dá)式；5)射表與彈道微分方程聯(lián)合使用。

載體姿態(tài)測(cè)量分系統(tǒng)目標(biāo)搜索分系統(tǒng)武器隨動(dòng)分系統(tǒng)火控計(jì)算分系統(tǒng)初級(jí)供電系統(tǒng)定位定向分系統(tǒng)弾道、氣象測(cè)量分系統(tǒng)脫靶量檢測(cè)分系統(tǒng)系統(tǒng)操作控和臺(tái)載體姿態(tài)測(cè)量分系統(tǒng)目標(biāo)搜索分系統(tǒng)武器隨動(dòng)分系統(tǒng)火控計(jì)算分系統(tǒng)初級(jí)供電系統(tǒng)定位定向分系統(tǒng)弾道、氣象測(cè)量分系統(tǒng)脫靶量檢測(cè)分系統(tǒng)系統(tǒng)操作控和臺(tái)目標(biāo)跟蹤分系統(tǒng)火控系統(tǒng)組成目標(biāo)搜索、目標(biāo)跟蹤、火控計(jì)算機(jī)、武器隨動(dòng)、定位定向、載體姿態(tài)測(cè)量、彈道與氣象條件測(cè)量、脫靶量檢測(cè)、通信分系統(tǒng)、系統(tǒng)操作控制臺(tái)、初級(jí)供電分系統(tǒng)激光（雷達(dá)）測(cè)距原理在最大跟蹤誤差小于激光束寬角的1/2前提下，激光或雷達(dá)發(fā)射的脈沖能量從目標(biāo)反射回來精確測(cè)量往返時(shí)間，測(cè)得精確的目標(biāo)距離?；鹂叵到y(tǒng)反應(yīng)時(shí)間的構(gòu)成發(fā)現(xiàn)—識(shí)別—捕獲 —跟蹤——解算 —協(xié)調(diào)圖9.2火控系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間構(gòu)成示意圖五．火控系統(tǒng)可靠性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)、可靠性鑒定試驗(yàn)、可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)。（1）在研制期間，要對(duì)部件和組件進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)，以查明有缺陷原件是否存在；（2）執(zhí)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)和糾正可靠性方面存在的不足，并驗(yàn)證所采取的改進(jìn)措施的有效性。（3）可靠性鑒定試驗(yàn)是確定產(chǎn)品是否已經(jīng)達(dá)到了所規(guī)定的可靠性要求；（4）可靠性驗(yàn)收是用來確定是否因射擊變更或生產(chǎn)技術(shù)與過程變動(dòng)而引起可靠性降六．選擇可靠性模型遵循原則當(dāng)提高元器件、零件及組件的可靠性水平不奏效時(shí)，才使用儲(chǔ)備模型在層次低的部位采用儲(chǔ)備比在層次高的部位采用儲(chǔ)備好如果電源功率不足或單元發(fā)熱問題較大或故障單元無法有效隔離時(shí)，不能采用工作儲(chǔ)備模型在故障檢測(cè)及轉(zhuǎn)換裝置可靠性不高以及系統(tǒng)工作需要有連續(xù)性的產(chǎn)品中，不能采用非工作儲(chǔ)備模型采用儲(chǔ)備模型可以提高產(chǎn)品的任務(wù)可靠性，但會(huì)降低其基本可靠性。必須進(jìn)行綜合權(quán)衡。七．指揮儀式（穩(wěn)像式）火控系統(tǒng)工作原理使用指揮儀式火控系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)跟蹤瞄準(zhǔn)時(shí)，炮手用手控裝置驅(qū)動(dòng)瞄準(zhǔn)線，使瞄準(zhǔn)線始終跟蹤、瞄準(zhǔn)目標(biāo)并進(jìn)行測(cè)距?；鹋趧t通過自同步機(jī)和火炮伺服機(jī)構(gòu)隨動(dòng)于瞄準(zhǔn)線?；鹂赜?jì)算機(jī)計(jì)算出的射擊提前角，只輸給火炮和炮塔伺服裝置，使火炮自動(dòng)調(diào)轉(zhuǎn)到射擊提前角的位置上。瞄準(zhǔn)線則依然保持跟蹤瞄準(zhǔn)目標(biāo)。這時(shí)，系統(tǒng)中的火炮重合射擊裝置在火炮到達(dá)射擊提前精度范圍后，裝置自動(dòng)輸出允許射擊信號(hào)。若此時(shí)炮手已按下發(fā)射按鈕，火炮便能自動(dòng)發(fā)射。八．武器隨動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)動(dòng)、靜態(tài)性能好，實(shí)時(shí)復(fù)現(xiàn)輸入指令的精度高被控對(duì)象笨重、體積較大安全保護(hù)與故障顯示完善負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)大傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙空回大對(duì)高頻噪聲具有濾波作用九.GPS定位原理（GPS查差分定位原理）導(dǎo)航用戶接收機(jī)利用測(cè)得的調(diào)制碼中由衛(wèi)星傳播至接收機(jī)的時(shí)間，乘上電磁波的傳播速度得到用戶到衛(wèi)星的距離。所測(cè)距離由于受大氣延遲和接收機(jī)時(shí)鐘與衛(wèi)星時(shí)鐘不同步的影響，不是真實(shí)的幾何距離，稱“偽距”。衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)可由衛(wèi)星星歷求得，分別以三顆衛(wèi)星圓心、以其到用戶的距離為半徑做圓球，三個(gè)圓球在地面上的交點(diǎn)便是用戶的位置。實(shí)際的用戶接收機(jī)至少要接收4顆衛(wèi)星的信號(hào)，以使計(jì)算時(shí)有足夠的信息量來估算用戶的時(shí)鐘偏差，并從偽距中扣除時(shí)間偏差引起的測(cè)距誤差，最終確定載體的經(jīng)緯度和高程。除由一臺(tái)用戶接收機(jī)來確定被測(cè)點(diǎn)未知的單點(diǎn)定位方式外，為提高精度，還可用GPS差分定位方式。差分定位需要建立一位置精確已知的地面基準(zhǔn)參考站，包括一個(gè)差分接收機(jī)和一個(gè)差分發(fā)射機(jī)?；鶞?zhǔn)站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)誤差，并按規(guī)定時(shí)間間隔把修正信息發(fā)送給一定區(qū)域內(nèi)的其它用戶接收機(jī)。由于基準(zhǔn)參考站的接收機(jī)與其他用戶接收機(jī)同時(shí)觀測(cè)同一組衛(wèi)星，許多誤差對(duì)它們有著相同的影響，因此其他接收機(jī)在差分定位計(jì)算時(shí)，可以抵消大部分誤差，較大地提高了定位精度。十．維修性分配的一般步驟進(jìn)行系統(tǒng)維修職能分析，確定各維修級(jí)別的維修職能及維修工作流程進(jìn)行系統(tǒng)功能層次分析，確定系統(tǒng)各組成部分的維修措施和要素，并包含維修的系統(tǒng)系統(tǒng)功能層次框圖確定系統(tǒng)各組成部分的維修頻率，包括修復(fù)性和預(yù)防性維修的頻率4.將系統(tǒng)維修性能指標(biāo)分配到各部分5.研究分配方案的可行性，進(jìn)行綜合權(quán)衡，必要時(shí)局部調(diào)整分配方案十一．武器隨動(dòng)系統(tǒng)的組成檢測(cè)裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、放大校正裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、故障保護(hù)與現(xiàn)實(shí)裝置、電源裝置十二．火控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員精度分析的主要任務(wù)根據(jù)給定的作戰(zhàn)命中概率或單發(fā)命中概率以及彈頭的射擊散布，確定火控系統(tǒng)的總體精度指標(biāo)要求根據(jù)已知的火控系統(tǒng)總體精度指標(biāo)，確定分系統(tǒng)的精度指標(biāo)要求根據(jù)已知的分系統(tǒng)精度指標(biāo)，確定部件或元器件的精度要求十三．簡(jiǎn)述確定火控系統(tǒng)總體精度指標(biāo)的原則（1）可實(shí)現(xiàn)性原則：即考慮單位的技術(shù)狀況及水平限制；（2）經(jīng)濟(jì)性原則：即以最小資金投入來達(dá)到總體精度指標(biāo)；（3）重要性原則：采用正交法等，找出對(duì)中提精度指標(biāo)影響最大的單精度指標(biāo)加以嚴(yán)格控制；（4）匹配原則：火控系統(tǒng)精度應(yīng)與火力系統(tǒng)精度相匹配，二者精度相差甚遠(yuǎn)是不合理的；（5）最優(yōu)化原則：采用總體優(yōu)化方法，使系統(tǒng)總體精度最好，而單精度不一定都最好。十四．無線定位原理在地面上三