空间坐标算法在拉绳式坦克火控性能检测技术中的应用

针对现有坦克火控系统性能检测方法中存在的不足,提出了一种利用拉绳传感器测量坦克火控系统瞄准控制性能的新方法.应用组建的测量系统对坦克火控系统的有效角炮管的方位角和高低角调控瞄准速度动态控制特性进行测试.结果表明,应用此方法不仅满足测量精度要求,且具有操作简单方便,设备成本较低的优点.

经纬仪炮膛水平穿线的切点位置估计法

为提高火炮检测中经纬仪炮膛穿线的效率,提出了估计切点位置的穿线方法。该切点为,以火炮回转中心为圆心、炮膛轴线与回转轴线的水平距离为半径的圆与炮膛轴线的切点。通过建立火炮检测中经纬仪炮膛穿线的数学模型,揭示了经纬仪穿线的本质是瞄准切点。采用蒙特卡洛方法模拟的结果表明:与传统方法相比,通常情况下,达到同样穿线精度的新方法需要转动火炮的次数较少,转动火炮次数相同时新方法有更高的穿线精度;新方法通常只需转动火炮2~3次就能实现穿线;当火炮回转轴与炮膛前、后两个标记点的距离相近时,要避免采用传统方法穿线;传统方法只有在切点与炮尾标记点的位置重合时才具有优势。新方法现场实施条件宽泛,具有普适性。

三边法测量火炮回转参数

针对传统的方法只能测量回转半径而不能测量回转中心相对坐标的问题，提出了一种基于三边的测量方法。首先保持身管水平旋转一周，在水平地面上得到炮口端面中心的3个垂点；然后测量各垂点间的边长，并通过边长计算点的相对坐标，最后计算出外接圆的半径和圆心相对坐标。分析得知，当3点分布均匀时，即其构形为正三角形分布时，测量结果的不确宁度最小。

火炮回转半径测量中瞄准镜的最佳装定角

指出《火炮静态检测方法》（GJB2977A-2006）中火炮回转半径间接测量方法存在的主要问题是用周视瞄准镜装定角大小来作为炮塔实际旋转角的大小进行计算，而在瞄准镜装定角和炮塔实际旋转角（简称“两角”）的大小在多数情况下并不一致，从而影响着火炮回转半径最终的测量结果。分析表明，导致“两角”不一致的主要原因是：瞄准镜竖轴与火炮回转轴之间的同轴度偏差、以及瞄准镜的角观测误差。由于上述因素在实际中不可避免，为此推导出在“两角”不一致的条件下，瞄准镜装定角的最佳角度180°。计算表明，与瞄准镜装定角为60°相比，尽管装定角为180°时炮塔可能的旋转角范围更大，但火炮回转半径最终测量结果的相对误差却较小， 最终测量数据更稳定，对测量条件要求更低，更适合在现场应用。

基于双经纬仪的火炮俯仰半径测量方法

针对火炮特别是自行炮俯仰半径测量困难的问题，提出了基于双电子经纬仪测量火炮俯仰半径的方法。现场检测通过双经纬仪交会获取炮身标记点的空间坐标，通过相似三角形的测量原理进行数据处理。实例表明，该方法实现了火炮俯仰半径的测量，其测量精度能满足试验要求。

火炮偏离角计算公式的探讨

针对现行国家军用标准GJB2977A-2006《火炮静态检测方法》中的火炮偏离角计算公式是通过简化得到近似公式这一实际问题，对其适用范围进行探讨。阐述了该公式的简化过程，通过分析比较，得出了该公式的适用范围。即偏离角小于10mil的情况下，该公式误差极小，满足火炮偏离角的计算要求。

全站仪在火炮静态参数测量中的应用研究

火炮静态参数测量项目中，部分测量项目可归纳为测角和测距2种测量类型，如测角项目的瞄准线偏移量测量、炮身轴线偏离射面的偏离角测量，以及测距项目的火炮回转半径及俯仰半径测量等。针对这2类检测项目，提出利用全站仪进行检测的新方法，通过测量空间坐标系内多点的三维坐标，建立数学计算模型，得到空间任意两条线段的角度位置关系以及线段长度，完成角度和长度测量。全站仪测量方法精度较高，操作简便，效率高，应用范围广，适合火炮静态参数测量。

非理想状态下双经纬仪的数据处理方法

实际测量时双经纬仪并非处于严格整平和精确对瞄的理想状态，为了提高火炮检测中的坐标测量精度，提出了非理想状态下的双经纬仪数据处理方法。首先，通过坐标变换建立了经纬仪间的相对位置关系；然后，利用双经纬仪测量空间点坐标存在冗余观测角这一特点，实现了双经纬仪的自定位和目标点空间相对坐标的解算。通过实际验证：在近似理想状态下，与传统方法相比，该方法能显著提高测量精度；在传统方法无法求解的非理想状态下，该方法仍然能实现目标点空间相对坐标的解算。