ANSYS二维弹道修正引信张开式舵片及其控制系统设计(3)

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1.2 弹道修正技术的基本概念

弹道修正技术指的是实时测出炮弹在飞行弹道的某一阶段上的参数，并同预定设计的弹道参数进行比较，根据炮弹偏离预定轨迹或者目标的情况，进行弹道偏差计算，利用地面控制系统或弹载计算机形成控制指令，使弹上的修正系统作用，向预定弹道靠近，从而减小弹道偏差，大幅度减小提高弹炮弹命中散布的一种技术[5]-[7]。

1.2.1 一维弹道修正技术论文网

一维弹道修正是指在与目标的距离方向进行修正，即修正射程。具体的原理是发射炮弹时瞄准目标之后稍远的目标，炮弹发射后，弹载导引系统接受定位系统发来的位置信息，弹载计算机计算目前的实际弹道，预定落点，预定落点与要攻击的目标之间的偏差，同时计算出更加理想的弹道，在弹道的特定点展开阻力环，减小与理想弹道的偏差，从而提高命中概率。总的来说是一种“瞄远打近”的修正技术。其特点是结构简单，价格相对便宜，精度较高，但是牺牲了一部分射程用以弥补精度，也不能进行横向偏差的修正。

一维弹道修正示意图

图 1.1 一维弹道修正示意图

1.2.2 二维弹道修正技术

二维弹道修正技术是指能在横向和纵向对炮弹进行弹道修正的技术，其具体执行过程为：炮弹发射后，通过地面监测系统或弹载定位系统对实际弹道进行定位，与理想弹道进行对比后计算出偏移量，再利用修正机构（脉冲发动机或固定鸭翼）执行修正指令，在弹道上对炮弹进行数次修正，减小与理想弹道的偏差。

图 1.2 二维弹道修正示意图

1.3 二维弹道修正弹的发展现状与关键技术

1.3.1 二维弹道修正弹的发展现状

二维弹道是在一维弹道修正技术的基础上发展而来的，早在上世纪 80 年代由瑞典国防研究院联合 FFV 公司为海军 120mm 海岸炮进行二维弹道修正技术的研究，其概念是通过地面雷达监测实际弹道，对炮弹下达修正指令[5]。美国于上世纪 90 年代在掌握一维弹道修正的技术下展开了对二维弹道修正技术的开发，代表产品有雷神公司的神箭炮弹，BAE 公司的 CCF 系列炮弹，ATK 技术系统公司的“精确制导组件”PGK。XM982“神剑”式 155mm 增程炮弹系列是一种发射后不管的制导型尾翼稳定增程 155mm 弹，是美军第一种全自主式制导炮弹，可以使用单一战斗部，也可以携带子弹药。采用全球定位系统卫星和弹载惯性导航系统，可精确投放双用途改进型常规弹药、敏感和摧毁装甲弹"萨达姆"或单一侵彻战斗部，可全天候和在各种地形有效使用[8]。神箭炮弹采用尾翼稳定方式，发射前将目标的 GPS 定位信息载入引信中，发射时采用大仰角方式，使炮弹滞空时间足够长便于接受到 GPS 信号和修正弹道。弹丸飞行到最高点附近，弹内的 4 块修正翼片张开，弹丸下落阶段，弹内的 GPS 接受系统开始更新弹道坐标，并通过计算对目标的弹道输出修正执行信号，使末端弹道垂直于目标，如果末端弹道受到干扰无法正常工作，则炮弹以最后接受到的弹道信息配合惯性测量系统进行打击。

图 1.3 神箭炮弹结构示意

BAE 公司的 CCF 二维修正弹应用于旋转稳定的，该修正技术依赖于三种减速板：主减速板，微调减速板与旋转减速板。可在弹道上进行三次修正，其具体作用过程为：弹丸发射后，卫星接受系统就开始工作，微调减速板对初期弹道进行小范围的校准，中段弹道上对旋转减速板开始作用，利用气流偏流原理对弹道进行横向修正，而主减速板在末端弹道某一阶段进行射程上的修正。