枪械火控系统发展趋势分析

枪械火控系统已逐渐进入军事强国的装备序列,随着微电子、材料、电池等技术的发展,枪械火控系统已经能够满足实战需要。为探索未来枪械火控系统的发展方向,通过概括介绍目前主流枪械火控系统的特点及发展情况,结合目前枪械火控系统已具备能力及目前作战对枪械火控系统的能力需求,总结预测枪械火控系统未来发展趋势与面临的挑战。枪械火控系统将向进一步提升模块化程度、进一步提升集成化程度、融入智能算法、进一步减轻系统质量等方向发展,同时也将面临系统续航能力、系统抗冲击、成本等挑战。

一种改进的预测示迹线求解方法

本文在更一般的条件下导出了一种改进的预测示迹线原理公式。解算式的要点是通过逆时间方向积分Euler角运动方程,直接给出弹丸发射时刻与观测时刻机体坐标系之间的转移矩阵。利用简化的Euler角运动方程的解和近似解,从分析上和数值上讨论了本文原理式与传统原理式之间的差别。对于改进原理式的工程实现问题,作了简要的讨论。

单兵遥控武器支架总体方案的设计

单兵武器支架是现代战争中不可或缺的轻型武器平台,该平台可以有效提高作战人员的生存机会。结合当前最先进的微控制器、电机、电机驱动,触摸输入等技术,给出了单兵武器支架的总体方案,详细给出了遥控箱、武器平台的控制方案与框图。

瞄准具固定位置对镜内分划及对射击精度的影响

某型高射机枪瞄准镜镜内分划不规律,应用分划刻制原理对其进行分析得出:镜内分划的分布受瞄准具固定位置影响,当瞄准镜光轴与枪膛轴线不在同一水平面时,镜内分划分布不规律。当瞄准镜光轴与枪膛轴线不在同一铅垂面内时,对武器射击精度有影响。对规正靶校枪武器,瞄准镜光轴偏离枪膛轴线方向,与射弹偏差方向相反;对距离为100m的校枪武器,瞄准镜光轴偏离枪膛轴线方向,与射弹偏差方向相同。因此,在武器设计时,应尽可能安排瞄准镜光轴与枪膛轴线一致,以使瞄准镜镜内分划趋于规律,减小错误装定分划的可能性,提高射击精度。

坦克直瞄/间瞄射击一体化火控技术

直瞄射击方式是目前坦克采用的主要射击方式。直瞄射击方式受战场通视度及瞄准装置视距的影响,最大射击距离一般在5 km左右。间瞄射击方式不需要直接瞄准目标,不受战场通视度的影响,最大射击距离主要取决于火炮及弹药的性能,一般在10 km以上。未来坦克应具备直瞄射击与间瞄射击一体化能力。通过直瞄/间瞄射击火控技术的对比与分析,提出坦克直瞄/间瞄射击一体化火控方案。一体化火控具有新的技术特色,具有更强的综合作战能力,是未来坦克火控技术发展的一种趋势。

瞄准镜与枪械连接结构与连接位置研究

通过对皮卡汀尼导轨和燕尾式导轨连接结构的分析，提出瞄准镜与枪械连接结构应具有的特点，即结合瞄具方便快捷、瞄具位置可调、具有自动补偿磨损机制和良好的抗冲击性能，并据此提出新的枪-瞄连接结构设计方案．同时，应用瞄准原理分析枪械上瞄准镜座的高低、方向及前后位置对射击精度和瞄准镜分划刻制的影响．

现代坦克火控系统体系结构发展的轨迹

对现代坦克火控系统体系结构发展的轨迹进行了较为详尽的论述,分析了几种主要类型的火控系统体系结构。对于在战车火控系统的发展历程中起重要作用的指挥仪式火控系统,从上反射式系统和下反射式系统两方面进行了比较分析。最后指出了用控制主线的观点来分析和预测火控系统发展所具有的优点。

危险环境消防侦察机器人视轴规划算法研究

针对自主研发的危险环境消防侦察机器人展开研究。此机器人为履带式车身,装载一3自由度机械,高清侦察相机固定在机械臂末端。研究内容为在已知环境下自主规划机械臂规避障碍物,并调节相机视轴方向,实现对环境重点区域的锁定。首先对机械臂建立指数积(POE)正运动学模型,使用Minkowski和与三维凸包检测算法作为碰撞检测算法,使用蒙特卡洛方法在构型空间采样。再通过采样数据匹配末端视角方向,在末端建立虚拟连杆,使用碰撞检测算法保证实现视线无遮挡。仿真实验证明,使用此算法能够快速将相机视轴锁定至重点区域并保证无遮挡,且机械臂末端相机处于最佳位姿。

基于跟踪线反馈的一种系统结构模式

针对某自行高炮火控跟踪系统结构中存在的问题,提出了一种基于跟踪反馈的系统结构模式,即空间虚拟反馈(SVF)跟踪系统结构,这种结构为开环结构,通过空间跟踪线构成闭环工作模式,其优点在于省去了校正环节,提高了系统的跟踪快速性以及跟踪的精确性。

某型空地导弹模拟检测系统设计

根据某型空地导弹的发射原理和接口信号的要求,设计了一种模拟检测系统,实现了信息通道的检测和相关跟踪的模拟。该系统以 PC/104CPU 模块为核心,完成系统的工作流程控制,用 CPLD 实现十字瞄准线的叠加控制,用 DSP 模块完成相关跟踪算法处理。该模拟检测系统具有操作简单、自动化程度高、抗干扰性强等优点。

轻武器瞄准机构设计与验证

通过对武器系统瞄准机构的简要介绍,引出了武器瞄准机构设计的基本依据是武器的基本射表,并阐述了对编拟基本射表有影响的相关要素。同时,对瞄准机构设计中应遵循的依据、方法及注意的问题作了深入的分析,对瞄准机构设计完成后的验证试验作了相应说明,可供参与武器系统瞄准机构的设计人员借鉴和参考,以提升武器系统瞄准机构的设计制造水平。

基于实时预报的舰载火控稳定跟踪控制技术

针对火控稳瞄系统存在较大的不确定性及干扰,其特征参数,如固有频率、阻尼以及负载干扰等,将随着被控炮之间差异、载弹量、目标位置的变化及工作海况的影响而产生较大变化的特点,提出了一种PFC-PID串级透明控制策略,通过内环PID控制来提高抗干扰性,外环采用预测函数控制来获得良好的跟踪性能和强鲁棒性。针对舰载火控系统的稳定瞄准中的预测函数控制,提出了船舶运动实时预报问题,根据不同海况、不同船舶的惯导信号特性的不同特点,研究了一种基于自适应长自回归模型和径向基函数神经网络芯片ZISC78的船舶运动实时预报方法。通过对射击过程的仿真,表明基于实时预报的PFC-PID串级透明控制完全可以满足舰载火控系统战技指标,且算法简单,鲁棒性好,是一种实用的火控算法。

高炮瞄准具解算射击诸元分析

某型高炮由于瞄准具自身构造限制,能解算射击诸元的目标速度范围有限,并不是装备供应单位提供的技术指标所定范围都能满足有效射击。文章通过对该高炮瞄准具解算射击诸元时目标速度解算适用范围分析,找出了瞄准具存在的不足,应引起使用者的注意。

光电火控系统在小口径高炮中应用的设计实现

为提高小口径高炮的作战性能,设计了单炮光电火控系统。根据工程实践的具体情况,论述了系统设计的总体技术方案,阐述了其硬、软件设计的基本原理,以及所采取的先进技术,对从事火控系统设计和论证工作有参考意义。

水罐消防车仿真训练系统的设计与实现

描述了网络环境下,水罐消防车仿真训练系统的软件体系结构和功能架构。该系统可代替实装,完成不同火灾场景下的水罐消防车技术训练。软件的开发为解决大型消防装备训练机会少、成本高和危险性大等问题提供解决方案。

狙击步枪瞄准线偏差测量与电击发控制研究

为了测量智能瞄具狙击步枪系统瞄准线偏差,控制击发时机并提高射击精度,提出了滤波加权融合方法与线性预测击发判据。运用卡尔曼预测滤波对脱靶量滞后进行补偿,得出瞄准线偏差;将陀螺数据滤波后积分得出另一瞄准线偏差;根据加权融合算法,得到加权融合后瞄准线偏差。建立了基于陀螺信号、融合信号和电动击发装置特性的线性预测击发判据;搭建了dSPACE实验测试系统,进行了瞄准线偏差测量实验和模拟对比射击实验,结果表明:滤波加权融合后的信号基本可表示瞄准线实际偏差;在滤波加权融合方法与线性预测击发判据条件下模拟射击时,弹着点分布在0.05mrad圆内的概率为85.7%,高于简单控制击发模式下53.33%的概率。

基于四阶龙格-库塔公式的火控系统瞄准角修正模型

目前我军装甲突击车辆火控系统的弹道解算模型采用了线性多项式拟合的方法,且应用弹道刚性原理忽略了炮目高低角对射击精度的影响,其射表没有编制大炮目高低角射击时瞄准角的修正量,导致在进行大炮目高低角射击时,首发命中率受到了一定的影响,客观上制约了其火力性能的发挥。对此,利用四阶龙格-库塔公式,建立了对含有炮目高低角的外弹道方程直接进行数值求解的数学模型,得到更为精确的瞄准角,并通过matlab编程计算出瞄准角偏差量,从根本上解决大射角射击时弹道刚性原理产生的误差。

基于控制通道融合的瞄准线组合稳定技术

提出一种光电二级稳定粗、精控制通道融合新方案，并与现有粗、精控制通道相互独立二级稳定方案相比较。仿真结果表明，粗、精控制融合方案无论在成本、体积、性能和精度上，都优于现有二级稳定方案。新方案的可行性已通过原理样机得到验证。

头盔瞄准/显示系统在武装直升机上的应用研究

分析了武装直升机选用头盔瞄准／显示系统的考虑因素，研究了头盔瞄准／显示系统在直升机上的飞行前准备、导航和各种武器的瞄准等应用模式。

射表参数估计及其虚拟延伸

根据虚拟闭环校射的需求,对某射表进行了多项式逼近,并进行了虚拟延伸。借助于数字仿真,给出了满足射击精度要求的射表逼近函数结构和参数。结果已在火炮数字化瞄准具中获得实际应用。