立靶密集度指标对舰炮武器系统命中概率的影响

舰炮初速对命中点预测误差影响分析卢发兴;贾正荣;吴玲【期刊名称】《海军工程大学学报》【年(卷),期】2016(028)0z1【摘要】To evaluate the influence on hit point prediction error of muzzle velocity quantitatively ,a simplified target kinetic model isestablished .Based on the Cramer-Rao low bound (CRLB) theory ,by analyzing the influence of filtering time ,data sampling time ,prediction time on hit point prediction error ,the numerical model of hit point prediction error is deducted ,and the muzzle velocity increase-prediction error decrease radio is introduced as the index measuring hit point prediction error .By ta-king target motion of constant velocity and constant acceleration as examples ,the numerical simula-tion is conducted to testify the validity of both model and method .The conclusion suggests that by in-creasing muzzle velocity ,the hit point prediction error can be dcreased significantly .%针对舰炮初速对命中点预测误差定量评估的问题，建立了目标运动简化方程。

基于投影寻踪法的舰炮自动机性能指标评价引言舰炮自动机是具有自动装弹和自动瞄准功能的火炮系统，其性能指标的评价对于武器系统的研制和改进具有重要意义。

本文将基于投影寻踪法，对舰炮自动机的性能指标进行评价和分析，旨在为舰炮自动机的研制和改进提供参考。

一、研究背景1. 射击精度舰炮自动机的射击精度是评价其性能指标的重要指标之一。

射击精度可以通过瞄准误差、射击误差、命中概率等指标来评价。

投影寻踪法通过对各种误差的分析和计算，能够客观评价舰炮自动机的射击精度，为改进射击精度提供重要的参考依据。

2. 装弹速度装弹速度是评价舰炮自动机性能指标的另一个重要指标。

装弹速度不仅关系到射击频率，还关系到对敌方目标进行连续打击的能力。

采用投影寻踪法，能够对舰炮自动机的装弹速度进行评价，并根据评价结果进行性能改进。

3. 机械稳定性舰炮自动机的机械稳定性是其性能指标评价的另一个重要方面。

机械稳定性不仅关系到武器系统的寿命，还关系到在恶劣环境下的作战效果。

采用投影寻踪法，可以对舰炮自动机的机械稳定性进行客观评价，为改进机械稳定性提供科学依据。

4. 自动瞄准能力5. 故障率1. 收集数据首先需要收集舰炮自动机的相关数据，包括射击精度、装弹速度、机械稳定性、自动瞄准能力、故障率等性能指标的实测数据。

2. 计算投影指标根据收集的数据，计算各项性能指标的投影值，通过计算得到舰炮自动机各项性能指标的投影值。

3. 评价分析对各项性能指标的投影值进行评价分析，得出舰炮自动机性能指标的综合评价结果。

4. 总结改进根据评价分析结果，总结舰炮自动机性能指标的优缺点，提出改进意见和建议。

舰炮随动系统几种特征频率及影响舰炮随动系统是一种自动控制系统，其目的是实现舰炮对移动目标的精确跟踪和射击。

在这个系统中，存在一些特征频率，它们对于系统的性能和稳定性都有着重要的影响。

在下文中，我们将介绍舰炮随动系统几种常见的特征频率，并分析它们的影响。

首先是自然频率。

这是指舰炮随动系统在没有外界干扰的情况下，自身的振动频率。

自然频率的大小取决于系统的质量、弹性等因素。

在实际应用中，自然频率通常设置在5-10Hz左右，这是为了避免系统因过分敏感而发生不必要的振动。

自然频率的影响主要表现在系统的快速响应上。

由于舰炮需要时刻跟踪移动的目标，因此系统需要有较高的响应速度来满足需求。

自然频率的设置可以保证系统在瞬间响应指令，实现即时的瞄准和射击。

其次是阻尼比。

阻尼比是指系统的振动能量因摩擦或其他损耗机制而减弱的程度。

阻尼比越高，系统的振荡就越不明显，且稳定性也越高。

在舰炮随动系统中，阻尼比的设置对于系统的稳定性和精度都有着重要的作用。

如果阻尼比过高，系统反应速度会变慢，跟踪精度也会受到影响；而如果阻尼比过低，则会出现系统振幅不受控制地增大，甚至导致系统崩溃。

因此，在实际应用中需要根据具体情况合理地设置阻尼比。

再者是共振频率。

共振频率是指系统在外界干扰下出现振荡的频率。

当外界干扰的频率接近系统的自然频率时，就会发生共振现象。

在舰炮随动系统中，由于存在各种外界干扰，如舰船摇晃、风浪影响等，因此必须谨慎设置共振频率。

如果共振频率过高，系统容易发生共振，导致严重的振荡问题；如果共振频率过低，在某些外界干扰下，系统可能会受到影响而无法正常工作。

因此，必须根据具体情况来确定合理的共振频率。

最后是截止频率。

截止频率是指系统响应信号的最高频率，高于此频率的信号将被截止。

在舰炮随动系统中，截止频率决定了系统的分辨率和鲁棒性。

如果截止频率太低，系统的控制能力会大大下降，会导致反馈延迟、失真等问题；而如果截止频率过高，系统对高频信号的响应能力有限，容易产生噪声和误差。

速射火炮立靶密集度的相关系数分析与检测姚志军;朱凯;王军;郭治【摘要】在推导射击冲击所致脱靶量数学模型的基础上,给出了可表征相关性的、战斗炮立靶密集度的状态方程；通过对立靶密集度实测数据的处理,在具有既定显著水平与置信区间下,检测了速射火炮立靶密集度相关系数,证实了它的不可忽视性;为将相关系数作为一个新指标纳入立靶密集度提供了技术支持.【期刊名称】《火炮发射与控制学报》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】自动控制技术;立靶密集度;相关系数;脱靶量相关性;武器火力系统【作者】姚志军;朱凯;王军;郭治【作者单位】白城兵器试验中心,吉林白城137001;南京理工大学自动化学院,江苏南京 210094;南京理工大学自动化学院,江苏南京 210094;南京理工大学自动化学院,江苏南京 210094【正文语种】中文【中图分类】TJ306+.1立靶密集度是武器火力系统的重要战技指标。

它产生的原因主要有3个：1)弹头制造误差。

2)弹头出膛瞬间的攻角(弹轴与炮轴的夹角)的随机性。

3)由于上述随机初始攻角而导致的火炮径向冲击载荷。

由前两种因素导致的射弹散布称为弹道炮立靶密集度。

由上述3种因素共同导致的射弹散布称为战斗炮的立靶密集度。

它们一直作为不相关正态误差参与武器系统的精度与毁伤概率的分析、综合与检测。

然而，随着射速的不断提高，特别是速射武器系统愈来愈成为武器系统发展的方向，立靶密集度的相关性已不能继续予以忽略。

在立靶上，用现代图像设备依图像处理技术实时检测脱靶量坐标z(k)=[x(k),y(k)]T∈R2已成为现实。

笔者以战斗炮立靶密集度的数学模型为基础，用实测的脱靶量序列，在既定的显著水平与置信区间的要求下，检测了立靶密集度的相关系数，证实了它的不可忽略性。

1 战斗炮立靶密集度的状态方程由于存在将脱靶量z(k)的两个坐标转换为互相独立的坐标，故可以以它的一个坐标x(k)为例，建立它的状态方程。

炮弹密集度试验用火炮状态的质量控制熥强密謂度m验用火熥狀态的质圍控制杨瑋树1杨可心2(1•辽沈工业集团有限公司，2.东北大学秦皇岛分校）摘耍：炮弹产品进行密集度（立靶与地面射程）试验时，要求对试验用火炮质量状态进行控制，一般要求控制火炮身管寿命周期与初速损失。

本文通过标准规定的理论与计算方法，确定 身管寿命在规定周期内相应的射击弹药发数，从而有效控制密集度用火炮身管质量。

关健词：炮弹密集度火炮状态质量控制炮弹产品密集度（立靶与地面射程）试验是 武器系统的重要指标之一，弹着点相对于平均弹 着点的偏差越小，表示火炮射击弹药的散布越小，即射击密集度越高。

影响炮弹产品密集度（立靶 与地面射程）的主要因素为弹丸、火炮、发射装药、操作人员及试验环境。

其中试验用火炮状态控制 一般线膛炮要求火炮身管在1/4寿命周期内，初 速损失A V。

< 2%;滑膛炮要求火炮身管在1/4 寿命周期内，初速损失A V Q< 1.5%。

本文结合 某产品要求千米立靶密集度试验用火炮初速损失 AV〇 < 1.5% ,“寿命1/4周期内”，如何进 行火炮质量状态控制进行详细论述。

一、密集度试验火炮状态控制要求密集度试验用火炮质量状态一般有两种控制 方法，一是检查火炮初速下降量（A控制法，另一种火炮身管寿命周期（寿命1/4周期内）控 制法。

1.火炮初速下降量（△、）控制火炮随着射击弹药发数的增加炮膛内壁出现烧蚀和磨损，炮膛内径，尤其在直膛起始部的膛 径逐渐增大，初速有下降的趋势，根据炮膛磨损 测定初速下降量，使用中应注意观察火炮身管的 质量，膛径磨损采用膛径测量仪（实际上也可用 内径千分尺测量）测量规定测量点的实际膛径与 名义膛径的偏差量，通过测量膛径A d值变化与 初速下降量AV。

关系进行对比，对火炮质量状态进行有效的控制。

如：国内某产品火炮射表规定身管的寿命指标是：在常温条件下，弹药配比按穿甲弹：破甲弹：杀爆弹=4:3 :3时的正装药（全装 药）射弹发数为500发。

速射火炮立靶密集度序列建模朱凯;王军;薄煜明【摘要】In order to accurately analyze the vertical target density of rapid-fire gun,time series analysis method was introduced for firing efficiency analysis.The model was built for the vertical target density data recorded in firing test.This method indicates that the correlation of the testing data can not be ignored.The comparison and verification of models show that the proposed model has smaller prediction error and higher precision than the first order model,and the study provides a foundation for more accurate analysis on firing efficiency of weapon system.%为了准确地分析速射火炮的立靶密集度，将时间序列分析方法引入射击效力分析，用时间序列建模方法对速射火炮的立靶密集度试验数据建立了数学模型，证明了立靶密集度数据的相关性是不可忽略的。

模型比较与模型验证的结果表明，相对于一阶模型，该文建立的模型预测误差更小，精度更高，为更好地分析武器系统射击效力奠定了基础。

【期刊名称】《弹道学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P32-36)【关键词】立靶密集度;时间序列;相关性【作者】朱凯;王军;薄煜明【作者单位】南京理工大学自动化学院，南京210094;南京理工大学自动化学院，南京 210094;南京理工大学自动化学院，南京 210094【正文语种】中文【中图分类】TJ306武器系统的立靶密集度是系统精度的重要组成部分,它分为弹道炮的立靶密集度和战斗炮的立靶密集度。

浅析舰炮校射落点的精度控制措施作者：赵岩来源：《硅谷》2011年第09期摘要：舰炮校射精度，是对舰炮武器系统以及各种校射方法的优劣进行评估的极其重要的战术技术指标。

对舰炮校射落点的精度进行分析与评估，通过一种从模型到结果的精度分析的通用方法，对各种校射方法的优劣进行分析与评估，对舰炮校射决策而言，其提供有力的依据。

舰炮武器要想获得最大的作战效能，就必须对舰炮校射落点精度进行有效地控制。

关键词：舰炮；校射落点精度；分析评估；观测校正中图分类号：TJ391文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0510120－01本文对舰炮校射落点精度的基本概念加以简要概述，提出两种控制措施，一种是对舰炮弹道进行观测校正，以确保舰炮校射落点的精度，另一种控制措施则是对舰炮校射落点精度进行分析与评估，从而提高精度，使舰炮武器系统获得最大的作战效能。

1 舰炮校射落点精度的基本概念舰炮和炮弹是舰炮武器的构成部分，舰炮武器系统则是由舰炮武器和舰炮火控系统构成。

舰炮武器在每次发射时，飞行中的火力系统、火控系统以及弹丸会受到来自外部的各种因素的干扰，使得落点出现误差，也就是说弹丸落点相对于瞄准点而言产生了一定的偏离。

2 对舰炮弹道进行观测校正2.1 系统分析和参数分析可通过雷达在首次发射后获得弹道数据，经过弹道的最佳估计，对实验参数和初始输入参数的偏差值进行实时辨识，同时通过弹道积分法用修正后的参数对弹丸落点进行外推，最后进行射击校正。

弹道最佳估计、参数辨识、弹道外推以及射击校正时该系统的四个主要组成环节。

炮口初速、射角、弹道系数以及弹道气象数据是初始装订的主要参数，其中弹道气象数据又包括气温、气压和空气密度，以及纵横风和虚温等。

在这些因素组成的多维空间中，弹道落点一样但是却可能由不一样的因素所引起，这就要求我们要对参数加以认真的分析，待识别的参数要做到将其尽可能的加以减少。

2.2 观测校正数学模型弹道方程组模型、弹道估计模型以及参数辨识模型是舰炮弹道观测校正会用到的三个主要数学模型。

立靶密集度立靶密集度是火炮武器的关键性能之一,是反映火炮射击精度的关键参数.火炮立靶密集度测量方法有木板靶法、声学靶法、光电靶法和照相法等.采用木板靶法,在炮口前方特定距离竖立一面木板靶,火炮射击时,弹丸穿越该靶面,用长度尺测量弹孔坐标,然后计算密集度.采用声学靶法和光电靶法,在炮口前方特定距离布置声学传感器或光电传感器,火炮射击时,传感器感知弹丸穿越该靶面的信息,由计算机自动给出弹丸坐标,然后计算密集度.木板靶法简单、直观,但测量误差较大;而声学靶法和光电靶法自动化程度高,但可靠性还有待于完善.照相法是目前技术条件下较实用的测立靶密集度是衡量火炮武器射击精度性能的重要战技指标,在火炮研制阶段,常用立靶密集度指标来检验火炮系统是否满足设计要求,在部队训练和火炮批量生产、弹药交验时,也常常要进行立靶密集度射击试验.火炮发射时,弹丸命中目标的精确程度为射击精度,它是射击密集度和射击准确度的总称.在相同的射击条件下,弹丸的弹着点相对于平均弹着点的密集程度为射击密集度.平均弹着点对预期命中点的靠近程度为射击准确度.量方法,而光电靶法是发展方向.立靶密集度测量是火炮研制过程的一项重要测量环节,由于木板靶法使用方便、可靠,目前国内外还将其作为靶场试验的主要测量手段.由于木板靶法存在测量精度和效率低、方法落后等缺陷,人们研制出了声学靶和光电靶,声学靶由于不能测量亚音速弹丸、布靶较困难,而且当连发射击时,有连续两发弹丸几乎同时达到靶面时,它不能区分两发弹的位置等原因,在实际工作中较少使用.光电靶由于测量原理非常诱人,多年来,人们先后提出并研制了不同类型的测试系统,但由于漏测等可靠性问题,其使用效果并未达到火炮工程实际使用要求,光电靶法还需要继续完善.火炮立靶密集度照相测量法由于既继承了木板靶法直观、简单的优点,又具有测量精度和测量效率高、可靠性高、测量信息全等特点,应该是目前综合性能较好的测量方法.随着光电靶法测量可靠性的进一步提高、测量方法的进一步完善,光电靶法将是火炮立靶密集度测量方法的发展方向.射击密集度是衡量武器质量优劣的重要指标.目前描述弹丸射击密集度大小的指标一直沿用传统的方法,即横向散布和纵向散布.但是笔者在近几年的靶场科研试验中发现用横向、纵向两维数据射击密集度存在一定的缺陷.对弹丸射击密集度指标的探讨第二期由此可见,随着△T的增加,。