范明虎,高亚男,徐 勇,刘丽冰
(西南计算机有限责任公司技术中心,重庆 400060)
高技术条件下信息化战争中的炮兵,射击精度成为决定战场胜负的重要因素,与决定射击开始诸元的方法紧密相关。精密法和简易法是根据测定的射击条件决定诸元的方法,而成果法和转移射是利用射击成果决定诸元的方法。一般情况下,线膛炮决定射击开始诸元方法精度的顺序是:成果法、精密法、转移射和简易法。成果法就是利用射击成果决定诸元的典型应用,它是在较精确测地诸元的基础上,利用对试射点的试射成果或对目标的射击成果,求取射击条件修正量,以决定射击开始诸元的方法,当有可靠的射击成果时,为了提高射击诸元的精度,应该合理地利用射击成果。决定射击开始诸元方法中成果法的精度最高,是目前部队最信赖的方法,也是指挥信息系统中优先选择的方法。近年来已定型的压制武器自行火炮系统都具有或接近世界先进水平,随着计算机和信息技术的不断发展,为了使火炮射击能够快速、准确地命中目标,越来越多的火炮装备了火控系统,成果法决定射击开始诸元已经广泛应用于现役炮兵火指控系统和射击诸元计算器。
早期炮兵担负摧毁敌方野战筑垒和永备筑垒的任务,由于各种条件的限制,射击诸元精度较差,所以一般采取直接对目标试射,以获得毁伤目标的精确诸元。在第一次世界大战中,炮兵已经认识到,试射可以大大提高射击诸元的精度,同时也容易暴露己方企图,降低火力突然性,为此,对试射点试射和利用试射成果行转移射的技术得到发展,并在第二次世界大战中广泛使用。20 世纪60 年代以后,通过对几次现代局部战争中炮兵作用的研究,尤其是随着未来陆战场的作战需求,各国弹箭发展的总趋势是增大射程、提高命中精度和打击效果,随着新型弹箭被广泛研制,如何快速验证射击成果的正确性已经成为亟需解决的重要问题之一。正确的射击成果不仅保证了成果法决定射击诸元的精度,也提高了射击准确度,达到了炮兵作战部队精确打击能力的目的。
射击成果可通过对实有试射点和虚设试射点试射后整理得出。实有试射点是现地实有的地物、地形点或目标;虚设试射点是同一门火炮用同一射击诸元发射的不少于4 发炸点的平均位置。对不同试射点,试射后整理出成果的正确性验证方法不同。
射击成果是整理试射成果求取的试射后距离和方向修正量(ΔD,ΔF),它是成果法决定射击开始诸元精度的核心和关键,因此,如何验证试射点整理出来的射击成果是否正确,这是十分关键而有必要的,是必须要开展的一项工作。
确定预定位置S,按照火炮到预定位置S 射距离D计算出表尺(θ)和方向(F),使用(θ,F)射击,实际落点在Z,当炸点Z 偏离预定位置S 过远时,适当修正后再发射,待炸点Z 落于预定位置S 附近后,以同一诸元发射4 发以上,精确观察到不少于4发炸点时,结束试射。从而得出距离修正量ΔD=DD和方向修正量ΔF=F-F。
从图1 可以看出,对于虚设试射点试射,使用目标的射击诸元(θ,F)试射,落点为Z,炸目偏差量为ΔD,ΔF,ΔGD,用炸点整成,生成射击成果(ΔD,ΔF)。
图1 虚设试射点试射示意图
确定射击目标M,按照射距离D计算出表尺(θ)和方向(F),使用(θ,F)射击,实际落点在Z,从而得出距离修正量ΔD=D-D和方向修正量ΔF=FF,进行射击修正,得到修正后的表尺和方向(θ,F)。若不能精确修正时,修正后再发射一发,再次修正,直至试射中获得命中弹、靠近弹时,取原表尺结束试射,如图2 所示。
图2 实有试射示意图
从图2 可以看出,对于实有试射点试射,使用落点为Z 进行修正后的射击诸元(θ,F)试射,击中目标,由于落点与目标点重合,因此,炸目偏差量ΔD=0,ΔF=0,ΔGD=0,对目标进行整理成果,生成射击成果(ΔD,ΔF)。
根据1.1 和1.2 节的概述可以得出,实有试射是通过对实际落点(即炸点)进行修正的诸元试射才能打中理论上的目标点,因此,实有试射的炸点等同于虚设试射的预设位置,实有试射的炸点修正的诸元等同与虚设试射的预设位置的诸元。
用目标精密法计算的射击诸元射击,落点为Z,因此,想要对Z 进行精确射击,就要对落点Z 使用成果法射击,因此,对落点Z 使用成果法射击与目标精密法计算的射击诸元基本一致。
对目标M,计算射击诸元进行射击,炸点为Z,若炸点位置偏离目标位置,则可通过射击修正或成果法计算的诸元进行射击,实现打得准,即炸点位置落于目标位置附近左右。
综上所述,对于实有试射点和虚设试射点,试射后整理出的射击成果正确性验证主要有以下两种方法。1)用目标成果法计算的射击诸元(θ、F)与对目标射击修正的诸元(θ、F)进行对比分析,满足|θ-θ|<1.0 且|F-F|<<0.5,则射击成果正确,否则不正确。2)用目标精密法计算的射击诸元(θ、F)与对落点成果法计算的射击诸元(θ、F)进行对比分析,满足|θ-θ|<<1.0 且|F-F|<<0.5,则射击成果正确,否则不正确。
依据射击成果正确性检验方法,开发设计了射击成果正确性检验软件。正确性检验步骤如下:
1)选择实有试射或虚设试射;
2)若实有试射则执行3),否则执行4);
3)选择试射目标;
4)确定预定位置;
5)确定射击条件:横风W、纵风W、气压h、气温、药温'、装药批号初速偏差Δv 和弹重m,测地条件为D、FX、H;
6)在确定的射击条件下计算射击诸元θ、F;
7)以测地条件为D、FX、H和炸点数据,计算炸目偏差量为ΔD、ΔF、ΔH;
8)判断是否需要射击修正,若需要,则执行9),否则执行10);
9)进行射击修正,计算修正后射击诸元θ、F;
10)射击条件不变,以最后的表尺和方向整理成果,计算出试射后距离修正量ΔD、试射后方向修正量ΔF;
11)以测地条件为D、FX,令D=D+ΔD+ΔD,FX=FX+ΔF,H=H+ΔH,决定诸元方法为成果法,药温15℃,装药批号初速偏差0,其他条件不变,计算射击诸元θ、F;
12)以测地条件为D、FX,令D=D+ΔD,FX=FX,H=H,决定诸元方法为成果法,药温15℃,装药批号初速偏差0,其他条件不变,计算射击诸元θ、F;
13)以测地条件为D、FX、H和炸目偏差量为ΔD、ΔF、ΔH进行射击修正,计算射击诸元θ、F;
14)计算11)和6)的表尺误差(Δθ)和方向误差(ΔF),计算12)和13)的表尺误差(Δθ)和方向误差(ΔF);
15)正确性判定:若|Δθ|<<1.0 且|ΔF|<<0.5 或|Δθ|<<1.0 且|ΔF|<<0.5 则射击成果正确,否则不正确。
其流程如图3 所示。
图3 射击成果正确性验证流程
下面以某型弹试验为例,计算标准条件下和非标准条件下的射击诸成果正确性检验结果。
选取该弹种射程X(X∈{5 149,7 846,…,2 730})的8 个数据为例,其虚设试射点射击成果验证结果如表1 所示。
表1 虚设试射点射击成果验证结果
选取该弹种射程X(X∈{8 422,5 214,…,2 704})的8 个数据为例,其实有试射点射击成果验证结果如表2 所示。
表2 实有试射点射击成果验证结果
前面介绍了射击成果正确性验证方法,要保证其正确,关键在于使用整理成果方法的正确性,因此,在实有试射和虚设试射整理成果设计及实现时应注意以下几点:
1)实有试射时,需要使用射击修正的射击诸元,且此时炸目偏差量ΔD=0、ΔF=0、ΔGD=0,其他条件不变,对目标整理成果;
2)虚设试射时,需要使用目标精密法计算的射击诸元,且此时炸目偏差量为ΔD=D-D、ΔF=F-F和ΔGD=GD-GD,其他条件不变,对目标整理成果。
综上所述,在保证整理成果的方法正确的前提下,均可采用本文所阐述的两种方法,对整理出的射击成果正确性进行验证,从而确保被利用的射击成果必须是可靠的,进而实现用成果法求解的射击诸元对目标的精确射击,为炮兵指挥信息系统实施精确打击提供了一定的理论依据。