一种民用拦截弹弹道修正方法

摘要

本发明公开了一种民用拦截弹弹道修正方法，通过指挥控制设备、火控计算机、射表生成装置、气象测量装置、气动参数提取模块、射表数据计算模块和修正参数获取模块实现，温度传感器和风速计置于指挥控制设备上。指挥控制设备与射表生成装置进行信息交互；火控计算机与射表生成装置通过以太网连接；指挥控制设备与气象测量装置的通过串行总线连接。气动参数提取模块提取各型民用拦截弹气动参数；射表数据计算模块完成非标准工况射表数据的计算；修正参数获取模块获取相应弹型的弹道修正参数。本发明有效解决传统弹道修正方法中修正参数多、数据处理量大、弹道修正量计算过程复杂、适用范围受限等不足，提高了弹道修正方法在民用拦截系统中的适用性。

主权项

一种民用拦截弹弹道修正方法，其特征在于本方法的具体步骤为：第一步  部署地面弹道修正系统地面弹道修正系统，包括：指挥控制设备、火控计算机、射表生成装置、气象测量装置、气动参数提取模块、射表数据计算模块和修正参数获取模块；所述气象测量装置，包括：温度传感器和风速计，温度传感器和风速计置于指挥控制设备上并固定连接；指挥控制设备、火控计算机、射表生成装置各自独立工作，指挥控制设备与射表生成装置之间通过以太网连接并进行信息交互；火控计算机与射表生成装置之间通过以太网连接并进行信息交互；指挥控制设备与气象测量装置通过串行总线连接并进行信息交互；气动参数提取模块驻留在火控计算机中，用于完成各型民用拦截弹气动参数的提取；射表数据计算模块驻留在射表生成装置中，用于完成非标准工况射表数据的计算；修正参数获取模块驻留在射表生成装置中，用于获取相应弹型的弹道修正参数；第二步  气动参数提取模块完成标准射表数据获取气动参数提取模块根据实测外弹道试验数据，结合CFD数值风洞数据和工程计算结果进行气动参数辨识，将确定的气动参数代入理论外弹道方程组中求解理论弹道，确定一个发射初速作为标准初速，气动参数提取模块完成对不同仰角条件下弹道的符合计算，并将所获得的弹道数据作为标准射表数据，存入火控计算机中；第三步  指挥控制设备获取当地气象条件和地理纬度指挥控制设备通过气象测量装置采集当地环境温度、风速和风向，并据此确定药温使用范围和风速使用范围，人工输入当地地理纬度信息，并转换为海拔高度信息，指挥控制设备通过以太网将环境温度、风速、风向、海拔高度信息传输至射表生成装置；第四步 射表生成装置完成非标准射表数据准备射表生成装置根据参数设置不同实现自动化计算功能，射表数据计算模块使用与火控计算机预存射表相同的气动参数，并按不同工况影响因素完成非标准射表数据计算，具体影响因素包括弹丸初始速度、弹重、弹丸特征面积和长度、质量偏心、风向、风速、海拔高度，其中，弹丸初始速度由环境温度推知的药温获得，弹重、弹丸特征面积和长度、质量偏心根据具体使用的民用拦截弹弹型人工输入，风向、风速、海拔高度采用指挥控制设备发送的测量值；计算过程根据实际需要选择每个影响因素对应的弹道数据计算步长，射表生成装置最终完成非标准射表数据的准备；第五步 修正参数获取模块完成弹道修正参数计算在弹丸初始速度、弹重、弹丸特征面积和长度、质量偏心、风向、风速、海拔高度均已确定的情况下，弹道数据的基本关联参数即包括仰角和飞行时间，因此，采用关于初始仰角和时间的表达式对非标准条件下的弹道数据进行修正，具体形式如下：(1)其中，为非标准条件下弹道在时刻的X轴坐标，为标准条件下弹道在时刻的X轴坐标，为初始仰角，为弹丸飞行时间，、、为待求的修正参数；修正参数获取模块通过把标准条件下的弹道数据和非标准条件下的弹道数据代入公式(1)，即获得参数、、；Y轴、Z轴坐标的修正参数获取方式及公式形式同X轴；修正参数获取模块将获取的对应各影响因素的修正参数组（、、）在射表生成装置中完成存贮，射表生成装置通过以太网发送至火控计算机；第六步  火控计算机完成弹道修正参数应用首次使用，地面弹道修正系统获取弹道修正参数后，在使用弹型不变，且使用环境的气象条件和地理纬度不超出预设范围的情况下，火控计算机依据接收到的射表生成装置发送的弹道修正参数进行射击诸元解算应用；至此实现了民用拦截弹弹道的修正。