122mm火箭弹弹道修正火箭弹射击精度仿真研究(2)

菜单

结论 31

致谢 32

参考文献 33

1 绪论

1.1 课题背景

目前武器系统中，常规兵器的成本较小，可是效费比低，而导弹命中精度高，效费比高，但同样存在成本很高，制造和维护技术复杂等问题。传统火箭弹射程远，一般是直接杀伤或摧毁目标，在战斗中主要用来杀伤和火力压制，其缺点是落点散布较大，命中精度不高。利用弹道修正技术实现简易控制的火箭弹，[1]使得火箭弹具有弹道修正功能，从而使传统火箭弹武器达到射击精度较高的目的，同时也保证了其低成本的特点，显著提高了火箭弹的作战效能。对弹道修正技术的研究，得到越来越多国家的重视，是各军事大国军事发展的热点之一。[2]

1.2 弹道修正原理

火箭弹修正原理是：在火箭弹点火发射后，由弹载测量设备或地面雷达等探测飞行中的火箭弹的空间位置，将测得的位置坐标与计算机中预先设定的理想弹道进行比较，得到弹道偏差，然后计算机根据弹道偏差的大小和方向生成控制指令，弹上修正执行机构（鸭舵、阻力环、脉冲发动机等）在控制指令控制下，以连续或者数次不连续的方式产生修正力和修正力矩，从而改变火箭弹飞行的速度和姿态，改变弹道，最终使落点更加接近目标，使命中精度提高。[3]论文网

弹道修正火箭弹原理是通过若干次的修正, 减少飞行弹道的落点散布, 从而提高了火箭弹的射击精度。这是和导弹制导方式的根本区别，导弹是在飞行过程中通过一定的制导律始终对准目标，相当于连续不断的修正，一直到命中目标为止，所以精确制导的导弹的成本相对简易修正的火箭弹很高。弹道修正可分为两种，一种是一维修正，即只修正射程，一种是二维修正，可以同时修正射程和横向上的偏差。文献综述

由火箭弹弹道修正原理可知，要实现弹道修正，与传统无控火箭弹相比，修正火箭弹需要额外增添弹道探测系统，弹道偏差解算系统和弹道控制系统。

1、弹道探测系统

目前的火箭弹弹道探测系统主要有以下几种：雷达探测系统，地磁探测系统，GPS定位系统和INS惯性导航系统。[4]

雷达探测系统，是在火箭弹飞行过程中，由测速雷达测得火箭弹的速度和位置。地磁探测系统是由地磁传感器测量火箭弹姿态角。GPS定位系统，是由安装在弹体上的GPS接收机接收GPS信号，从而得到火箭弹的速度和位置参数。INS惯性导航技术是依据惯性原理，利用陀螺、加速度计等惯性元件来测量火箭弹的角速度、加速度，经过数值积分得到火箭弹飞行参数。

几种弹道探测技术各有优缺点，组合使用时能够发挥各自所长，探测精度较好，是比较理想的探测方法。

2、弹道偏差解算

弹道偏差的解算是基于探测系统得到的火箭飞行参数，由计算机求解弹道落点坐标，对比预定的落点坐标得到落点偏差，然后确定火箭飞行过程中进行修正的时机。弹道的计算可以由地面计算机完成，也可以由安装在火箭弹上的弹载计算机完成。

3、弹道修正机构

弹道修正的执行机构及其控制是实现火箭弹弹道修正的关键。目前各国进行研究的执行机构主要有以下3种：

(1)增阻减速型阻力执行机构，[5]一般是阻力环或是阻力片，要求火箭弹的射程要大于目标位置。原理是在火箭弹弹道某时刻的位置上，执行机构根据弹道修正指令打开伸出，作用在火箭弹上的空气阻力增大，使得火箭射程减小，从而使落点偏差减小，这是一维距离修正。阻力环或阻力片安装在火箭弹头部，弹道修正指令发出后，依靠火箭弹旋转产生的离心力张开，向外伸展一定的高度，变相增大火箭弹横截面积，改变阻力系数。