SIMULINK某型高炮随动系统的模型探讨与仿真(2)

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致谢 27

参考文献 28

1 绪论

1．1 目的意义

在第一次世界大战以前，船只，火炮及装甲的发展推动了对海军舰船的火控系统的要求。在1920年，也是同样的因素推动的空军的发展。在空袭作战中，战时经验及战前的发展使得防空火炮对成熟的火控系统提出了高需求。要击中飞行器这个问题主要就是随目标而动。由于20世纪以来，飞行器的速度和高度大幅提升，从而使得火控系统的重任已很难单单有人来担负，更多的要以靠计算机来实现。

20世纪20年代中期，由于对火炮的重视及迫于日益强大的飞行器的压力，人们开始为防空火炮研发出独立的高度，位置定位装备，并提出了整合早期火控计算机，从测量元件获得各项数据，通过计算，得出预计的目标未来位置，从而为火炮提供方向信息。

现代战争中,远程战略轰炸机、战斗轰炸机、攻击机、武装直升机、巡航导弹、空对地制导导弹与炸弹、远程遥控飞行器等飞行器对防御体系的威胁十分巨大。空袭作战和精确打击已成为高技术局部战争中重要的作战样式。随着空袭武器性能的提高和低空突防能力的增强，飞行武器的飞行速度和机动能力都有了显著提高，由此对中、低空防空火炮武器系统在目标瞄准跟踪和拦截能力等方面提出了更高的要求。因此，反空袭作战将是未来我军军事斗争和反侵略战争的一个主要环节，其胜负对于夺取战争的主动权、赢得战争的胜利具有决定性的作用。

在地空导弹尚未问世的时候，对空作战的主要武器是高射火炮。到50年代末，大量的地空导弹投入使用后，人们开始忽视并怀疑高射火炮的实战作用。许多国家曾假想没有高射火炮的防空体系，完全将责任交付给地空导弹，并相信高炮将在不久的将来退出历史舞台，对高射火炮的研究也停滞不前。但是，在各类实战中的结果显示，由于高射火炮的炮弹出膛速度高、上膛时间短、不易受到干扰、响应速度快、机动性高及费用低廉，弥补了防空导弹的各种不足。因此在防空袭作战中，高射火炮仍然具有较高的战略价值，并不是地空导弹所能弥补的。根据目标飞行高度的不同，常将防御空域划分为高空、中空、低空和超低空等若干部分。主要由高射火炮承担中、低空和超低空防御任务。其中，小口径高射火炮，很适于对付位于4000m,高度3000m以下的目标，尤其是那些位于2000m以内的飞行器，它的打击能力远胜过地空导弹。

因此，在短期以内，高射火炮仍是对空作战的中坚力量，是我国防空体系不可缺少的组成部分，仍然具有重要的意义和地位。如何在以后的反空袭战斗中，使高炮能够发挥应有的作用，及时准确地将战斗部送入目标区域，是值得研究的。火炮随动系统是火炮系统中火控系统的重要组成部分[1]，用于驱动火炮（及炮塔），赋予火炮以射击诸元确定的指向，同时带动目标探测装置实现稳定跟踪。它的根本任务[2]就是实现执行机构对给定量的准确跟踪，当给定量随机变化时，系统能使被控制量准确无误地跟随并复现给定量;过去的高炮系统多不进行脱靶量测量，故不能自动校射；用于近程反导弹的转管火炮与多联装火炮的火控系统，为了确保弹头的命中率，大多进行脱靶量自动检测，构成自动校射的大闭环火控系统。

1．2 背景

目前，有三种途径来分析火控系统[3]：一种是通过火控系统的实战结果；另一种是通过火控系统的靶场实验和综合性能测试；再一种就是通过火控系统的仿真试验；第一种方法可以分析、评估和检验火控系统在战斗条件下的综合性能，它的结果反映了系统总体的技术战术水平，是一种可信度最高、结果最有价值的方法；但是，这种实战分析方法一般情况是难以实施的；第二种方法是基于对实际目标而进行的系统软件和硬件测试，可以反映特定条件下的系统性能，具有一定的可信度；然而，出于安全、试验方案可行性等方面的考虑以及目标性能的余额数，这种方法只能分析系统的一部分或局部的结构和性能；第三种方法在试验条件、系统构造和环境方面可以说是“无约束的试验”，具有很大的灵活性，而且试验的费用相对前两种方法要的得多。因此，火控系统的仿真研究重要性不言而喻。从普遍性角度和准确度方面，在对火控系统的研究过程中，采用仿真对该问题进行探讨是比较合适也是目前使用较为广泛的一种方法。