机载有源相控阵火控雷达技术发展

机载火控雷达是战斗机平台获取信息的主要传感器,经历了测距机、脉冲雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达的发展历程。文中通过对现有战斗机火控雷达现状分析,结合未来战斗机平台作战需求分析等多个角度分析对机载火控雷达的需求和技术牵引,结合射频一体化、分布式探测、智能蒙皮、隐身探测和芯片化等新兴技术,展望未来机载火控雷达发展趋势,为后续机载火控雷达设计与研究提供参考借鉴。

轻量化弹道解算系统火控修正和瞄准线滤波预测

为快速提高轻武器操作人员射击精度、缩短瞄准时间,设计一种超轻型、多种轻武器复用的弹道解算系统,并创新了火控修正方法。建立人体据枪-瞄准-击发过程模型,规划火控诸元解算、实时环境感知、多轻武器复用、交互和数据管理等基本模块,提出可快速、实时解算,基于国产化硬件平台的火控修正软件架构,通过系统综合设计,实现总重量394 g情况下的有效工作。针对显示滞后、击发装置延迟和传感器噪声等问题,结合人体卧姿射击运动特征提出一种瞄准线非线性扩展卡尔曼滤波预测方法,其误差补偿效果相比于匀加速预测补偿方法要好53.1%。为验证系统整体有效性,搭建600 m外场射击实验进行初学者分组对比测试。研究结果表明,该系统经短暂培训后可使新手迅速掌握白光瞄具射击要领,瞄准偏差方位方向为1.15 mm、俯仰方向为0.9 mm,可降低轻武器射击对个人经验依赖,提高射手的远距离射击能力。

《火控雷达技术》征稿简则

《火控雷达技术》是国家科委批准的,由西安电子工程研究所主办的国内外公开发行的科技类刊物。先后被《中国期刊全文数据库》、中国核心期刊(遴选)数据库、《中文科技期刊数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》等收录。本刊以理论与实践相结合为指导方针,侧重于工程应用。

干扰对抗下空空制导武器火控影响分析

针对现阶段难以从空空制导武器打击全链路对电子干扰效能进行有效评估的难题,提出了一种干扰影响下空空制导武器的火控能力分析方法。对电子干扰影响下的空战对抗全流程进行了梳理,分析了不同对抗阶段的干扰效应,并选择干扰对抗下的误射概率和漏射概率作为评估指标,设计了两类概率指标的计算方法,最后利用仿真结果验证了本文所提出干扰效能评估方法的有效性。

现代陆装武器火控系统发展及展望

火控系统是现代陆装武器系统的核心组成部分,对火控系统的发展进行了回顾,以某防空自行高炮火控系统、某坦克装甲火控系统、某压制火控系统为例,介绍了火控系统的组成及功能,重点对现代火控系统发展的3个阶段:模块化火控系统、总线式火控系统、网络化火控系统进行了详细研究,并对新一代火力打击体系下的火控系统发展进行了展望。

基于1DCNN的机载火控雷达空空工作状态识别

针对机载火控雷达空空工作模式识别局限性大的问题,从电子情报和雷达告警系统的视角定义了八种工作状态,提出了基于一维卷积神经网络的识别方法。基于不同工作状态的波形特征开发了信号模拟器,构建了全脉冲数据预处理和工作状态自动识别的一维卷积神经网络结构,迭代训练确定最优的网络参数完成状态识别。仿真结果表明:文中提出的识别方法精度高,且对信噪比小、错漏脉冲多的信号适应能力强,具有较强的工程应用价值。

综合优先级下相控阵火控雷达自适应调度算法

针对相控阵火控雷达多任务调度时的资源分配问题,提出一种综合优先级下的自适应调度算法。基于相控阵火控雷达需与高炮配合对待拦截目标进行火力打击的特性,进行目标射击有利度求解。利用两级二维优先级表级联的思想,结合目标射击有利度、工作方式优先级和任务截止期进行综合优先级规划。以加权时间偏移量平方和最小作为调度代价准则,构建任务调度代价模型,提出带有时间窗的一步回溯法与插空法相结合的自适应调度算法,并利用该算法求解调度模型。通过仿真将本文所提调度算法与传统工作方式优先级加截止期调度算法进行对比分析,结果表明:相比传统调度算法,本文所提调度算法提升了射击价值率,降低了平均时间偏移率和调度代价。

坦克火控系统自动化测试平台设计

根据现有人工测试流程,完成了坦克火控系统自动化测试平台工艺规划和方案设计,实现了坦克火控系统功能联调和量化指标自动检测的并联进行。实测结果表明,该方案可使每套火控系统测试效率提高到原来的4倍,测试数据准确率接近100%,人工成本减少88%,具有广阔的应用前景。

现代火控理论及研究进展

本文在简要评述火控系统发展的基础上,重点回顾经典火控理论发展结果;详细评述现代火控理论产生的背景、理论框架与成果;最后探讨了火控理论发展方向。

一种基于KPCA-WOA-SVM火控系统故障诊断方法

针对目前坦克火控系统维修成本高、人力投入大、状态评估涉及指标多等问题,为了提高故障诊断的准确率并降低成本,提出了一种基于核主元分析和鲸鱼算法结合支持向量机的故障诊断方法。首先应用核主元分析对火控计算机的性能参数进行特征提取,减少数据维度,其次应用鲸鱼优化算法参数寻优的支持向量机构建多分类的故障诊断模型,同时与遗传算法和粒子群算法优化的支持向量机进行对比,最后以火控计算机及传感器分系统的电源模块为研究对象进行实验验证。结果表明,该方法可以在较短时间内对火控系统的故障做到准确诊断,提高装备可靠性。

基于改进时间指针的相控阵火控雷达任务调度算法

针对相控阵火控雷达负载饱和情况下的时间资源分配主观性强、雷达任务调度及时性差的问题,结合任务综合优先级,提出一种基于改进时间指针的相控阵火控雷达任务调度算法。该算法在传统时间指针算法的基础上增加调度前比较环节,即提取当前时刻综合优先级最高的两个任务,选择时间偏移量较小的任务进行调度。仿真结果表明:相比于传统时间指针调度算法,改进后的算法提升了任务的调度成功率、时间利用率和射击价值率,降低了平均时间偏移率。

基于VR和MR技术的火控系统虚拟仿真平台构建

运用VR和MR技术构建了用于火控系统模拟训练的虚拟仿真平台,该平台利用先进的计算机视觉成像和交互手段,将火控系统的内部结构、部件组成、整体形态、工作原理等,通过逼真的实时三维渲染技术真实呈现出来,用户可以通过双手与虚拟现实/混合现实中动态生成的虚拟三维部件进行自然交互,实现对火控系统的虚拟操作,对火控系统构造与原理进行自主探索认知。利用该平台可有效实现“三层次、五阶段”的火控系统模拟训练模式,“三层次”即仿真层次、交互层次和探索层次等3个不断深化的认知层次,“五阶段”即感知→认知→习知→用知→验知等5个逐步递进的认知阶段。

火控光电仪伺服系统的研制

以宽调速直流力矩电机为执行元件,光电平台为负载的火控仪伺服系统由供电、主电路、系统调节、伺服机构、智能控制器等模块组成。系统以智能功率模块(IPM)构成主电路,以TM320F240为控制核心组成高精度火控仪伺服系统。其控制系统包括电流环、速度环、系统捕获、目标跟踪等技术。实验表明该研制达到了预期目标,具有适用价值。

某型飞机火控校靶仪的研究与设计

简述了用于测试平视显示器和照相枪主要性能的火控校靶仪的功能需求、工作原理和设计方案,包括光学系统和机械结构。照相枪校靶镜的线视场达到了(35 36±0.5)mm;OB读数观测镜视场达到了24°,屈光度为+3°～-4°,水平调整和垂直调整均为180°;分划板的精度为1′,且中心交点的不同心度小于±0.01,刻线不直度不大于0.002;照相枪校平玻璃上的十字中心和平视显示器光环中心相重合的公差为±°3mil,平视显示器光环中心同靶板上的照相枪校准点的公差为20mm。

多传感器数据融合技术与单平台火控系统

分析了多传感器数据融合技术的优越性和单平台火控系统的不足．应用数据融合技术，不仅可以提高目标的探测和分类能力，亦可提高目标跟踪精度，给出单平台火控系统数据融合结构和功能图；指出应用神经网络融合方法优于其它算法．

基于STM32的单炮火控解算系统

网络化火控和分布式处理是未来火控系统的发展趋势,单炮火控系统作为网络化火控系统的重要组成部分,其可靠性、稳定性和成本等因素对作战效能发挥至关重要。阐述了一种基于ARM Cortex M3架构的STM32系列微控制器的单炮火控解算实现方法。通过软硬件设计,并基于某高炮火控射表解算射击诸元,论证了STM32作为单炮火控计算机进行火控解算的可行性。还讨论了STM32用于火控解算的稳定性、可靠性与效率等因素。

综合系统多重递阶控制设计方法研究(一) 空-空航炮的机身指向火控解算方法

为了满足综合系统多重递阶控制设计方法的需求 ,建立了空 -空航炮的机身指向火控解算方法。该方法是在期望弹丸命中目标的情况下求解机身期望指向及其变化率。在某验证机的控制增稳系统上 ,采用所建立的火控解算方法以及综合系统多重递阶控制设计方法 ,设计了综合飞行 /火力控制系统。仿真结果表明 ,所建立的空 -空航炮机身指向火控解算方法较好地满足了综合飞行 /火力控制系统的设计需求 。

打击“蜂群”类目标的制胜之钥--机载轻武器智能火控系统

为解决空中近距离对挂载爆炸物的目标攻击时造成载机严重损伤和对多目标攻击时造成空中相撞,提出采用5.8毫米转管机枪为打击载荷,研发机载轻武器智能火控系统,构建智能机载武器站。机载武器站主要由武器站本体、人机操控终端、辅助装置等组成。武器站本体为机载武器站的执行机构,主要包含武器、枪架、伺服驱动单元、射击控制单元等,用于完成规定的打击任务要求;人机操控终端为机载武器站的控制核心单元,主要用于接收外部来的目标指示信息,进行诸元解算,控制武器站本体实现对多目标的精确打击。

《火控雷达技术》征稿简则

《火控雷达技术》是国家科委批准的,由西安电子工程研究所主办的国内外公开发行的科技类刊物。先后被《中国期刊全文数据库》、中国核心期刊(遴选)数据库、《中文科技期刊数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》等收录。本刊以理论与实践相结合为指导方针,侧重于工程应用。主要报导国内外同行在雷达、通讯等电子领域内的研究成果、技术发展动态及有关的新理论、新概念、新技术、新方法。为了把刊物办得更好,进一步明确投稿要求,特制定本简则。

舰炮火控系统误差分析

舰炮火控系统精度一直是靶场试验工程中十分关注的问题。在火控设备精度试验中雷达的误差超标严重影响了火控设备的试验结果。从火控系统误差源之一雷达的系统误差入手,详细分析了雷达系统误差对火控设备解命中问题的影响,并为解决此问题进行了相关仿真分析计算。为靶场试验结果分析提供理论参考依据。