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一种脉冲修正弹弹道设计方法

火炮发射与控制学报 2024年

作者：柏绍波周宇马佳佳姚新涛彭家宝王成刘欢中国人民解放军63850部队西北机电工程研究所

脉冲修正弹由于点火修正次数有限，所以必须合理进行弹道设计才能达到最佳作战效果。针对高炮配用脉冲修正弹弹道设计问题，提出了一种基于遗传算法的脉冲修正弹弹道设计方法，将脉冲修正弹点火时刻序列作为控制变量，引炸时刻实际弹道... 详细信息

脉冲修正弹由于点火修正次数有限，所以必须合理进行弹道设计才能达到最佳作战效果。针对高炮配用脉冲修正弹弹道设计问题，提出了一种基于遗传算法的脉冲修正弹弹道设计方法，将脉冲修正弹点火时刻序列作为控制变量，引炸时刻实际弹道与目标未来点的位置偏差作为优化目标，建立优化问题进行求解。以高低角偏差及方位角偏差下的射向偏差弹道作为实际弹道，对不同修正能力的脉冲修正弹进行弹道设计仿真验证，仿真结果表明该弹道设计方法有效，通过求解脉冲修正弹的点火时刻序列，可得到终端位置无偏的方案弹道。该弹道设计方法可作为考虑误差项的抗干扰弹道设计以及点火时刻序列表编制的基础。

关键词：脉冲修正弹弹道设计方案弹道高炮遗传算法

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高炮目标匀加速运动假定考核方法

火力与指挥控制 2022年第10期47卷 114-118页

作者：史海龙王晶晶马金龙张延毅解放军32201部队吉林白城137001 解放军32200部队辽宁锦州121000

高炮匀加速目标运动假定是高炮火控计算机定型试验的一项重要指标。为考核高炮匀加速目标运动假定,定义并构建了4种典型航路,将航路注入火控计算机,得到射击诸元,与射击诸元标准值比较,得到一次差,通过比较各种航路下的误差结果,建立了... 详细信息

高炮匀加速目标运动假定是高炮火控计算机定型试验的一项重要指标。为考核高炮匀加速目标运动假定,定义并构建了4种典型航路,将航路注入火控计算机,得到射击诸元,与射击诸元标准值比较,得到一次差,通过比较各种航路下的误差结果,建立了一种高炮匀加速目标运动假定考核方法。在某型轮式自行高炮设计定型试验中的应用表明,该方法可以满足定型试验的要求。

关键词：高炮匀加速目标运动假定比较法射击诸元航路注入

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一次高炮防雹的相控阵双偏振雷达观测特征

应用气象学报 2023年第1期34卷 65-77页

作者：孙跃任刚孙鸿娉董亚宁刘福新肖辉中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室北京100029 山西省人工增雨防雷技术中心太原030032 山西省临汾市隰县气象局临汾041399

选取2021年6月28日山西省临汾市隰县一次高炮防雹作业过程,利用隰县X波段相控阵双偏振雷达数据分析作业前后强对流云变化的现象和机理。高炮防雹作业后冰雹云单体的宏观特征、动力和微物理的垂直结构均出现短时间明显变化。高炮防雹作业... 详细信息

选取2021年6月28日山西省临汾市隰县一次高炮防雹作业过程,利用隰县X波段相控阵双偏振雷达数据分析作业前后强对流云变化的现象和机理。高炮防雹作业后冰雹云单体的宏观特征、动力和微物理的垂直结构均出现短时间明显变化。高炮防雹作业后1 min 55 dBZ顶高急剧下降约2 km至0℃层以下,水平反射率因子ZH的强回波垂直结构在0℃层断裂,径向速度散度显示单体前部和后部的辐合带减弱、消失,差分反射率ZDR在近地面增大,ZDR柱消失,差分相移率KDP在中低层增大,共极化相关系数ρ_(hv)从0℃层到近地面表现为0.94~0.96的柱状区,单体核心上部的过冷水小范围中心消失,0℃层以下由雨夹雹、霰、湿雪及各种雨的混合柱状分布转为低层大雨。这些短时间的明显变化现象支持爆炸防雹理论。

关键词：相控阵双偏振雷达高炮防雹作业

基于变步长龙格库塔法的高炮C-RAM解命中方法

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兵器装备工程学报 2022年第11期43卷 297-304页

作者：刘新宇舒立鹏林智伟吴晔朱柏飞唐旭西北机电工程研究所陕西咸阳712099

为解决传统高炮火控系统无法实现C-RAM解命中计算的问题,针对RAM目标的运动模式,提出了一种基于变步长龙格-库塔法的高炮C-RAM火控解命中方法。通过对应用定步长龙格库塔默森法的解命中方法进行仿真分析,总结了诸元解算过程中积分造成... 详细信息

为解决传统高炮火控系统无法实现C-RAM解命中计算的问题,针对RAM目标的运动模式,提出了一种基于变步长龙格-库塔法的高炮C-RAM火控解命中方法。通过对应用定步长龙格库塔默森法的解命中方法进行仿真分析,总结了诸元解算过程中积分造成的误差与积分误差估计值之间的统计经验,基于该经验提出了积分实际误差与估计值的换算关系,基于该换算关系应用有最优步长控制策略的龙格库塔默森法进行C-RAM解命中计算。将该方法与采用4阶龙格库塔法以及龙格库塔夏普法的C-RAM解命中方法进行对比验证。仿真结果表明:通过最优步长控制,该方法可在不同斜距离下保证解算精度,实现对解算时间的最优控制,且默森法也是最适合用于C-RAM解命中计算中变步长控制的方法。

关键词：龙格库塔法变步长 C-RAM 高炮诸元解算最优步长控制

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高炮武器系统毁伤效能数值模拟技术研究

高炮武器系统毁伤效能数值模拟技术研究

作者：王程伟中北大学

学位级别：硕士

目标易损性/毁伤效能（V/L）研究工作对于提高高炮武器系统对空打击能力、提高空中目标生存能力具有重要意义,V/L研究贯穿武器装备的论证、研制、作战运用的全过程。数值模拟是一种基于物理、数学模型,依靠电子计算机,通过数值计算和图... 详细信息

目标易损性/毁伤效能（V/L）研究工作对于提高高炮武器系统对空打击能力、提高空中目标生存能力具有重要意义,V/L研究贯穿武器装备的论证、研制、作战运用的全过程。数值模拟是一种基于物理、数学模型,依靠电子计算机,通过数值计算和图像呈现的方式,达到对工程、物理问题研究的技术。本文将数值模拟技术应用于V/L计算领域,发展了一套基于射击线的高炮武器系统毁伤效能数值计算方法,丰富了V/L的研究手段。论文的主要研究工作可以概括为如下三个方面:1.V/L研究工作中,确定弹目交会的初始状态是目标易损性研究的前提,确定弹目交会的初始状态就是描述战斗部发射到爆炸的过程。本文在该方面的研究内容主要包括:定义了一系列坐标系及其相互转换关系,实现了毁伤元与目标的动态交会;基于对空射击提前点解算和对空射击误差分析理论,确定弹目在提前点处的相对位置,并针对易损性对无限空间的积分问题提出了有限炸点网格方法;采用辐射型射击线描述战斗部的威力场,为之后命中数量和目标部件毁伤的预测奠定了基础;采用三角形壳体网格描述目标的几何外形,并引入了目标的包围体描述来加速毁伤元与目标图元系统的碰撞检测;在传统的目标毁伤树理论的基础上,创新性地运用有向无环图描述目标的毁伤树,将处理毁伤树的复杂逻辑转换为对有向无环图的求解。2.在四种传统目标易损性模型的基础上建立了基于射击线的目标易损性通用模型,建立的模型适用性更强,该模型的内涵包括:考虑毁伤元的侵彻和跳飞现象,基于计算机图形学实现毁伤元（破片）与目标的动态交会仿真,以预测命中数量和部件的毁伤;采用克罗内克积自动枚举部件毁伤状态,统一了针对确定毁伤树的部件毁伤状态索引规范,结合对毁伤树有向无环图的求解,建立了一套针对辐射型射击线的单毁伤元打击下目标易损性计算方法;在此基础上,采用了马尔可夫链法来解决多毁伤元打击下的目标易损性计算问题。3.在上述理论研究的基础上,立足于V/L研究人员对该类仿真软件的需求,明确了仿真软件要实现的功能,设计了软件的总体框架,利用MATLAB软件编写了各核心计算模块的代码,并制作了软件的GUI,最后,利用该仿真软件进行了实例计算,验证了算法的有效性。

关键词：毁伤效能目标易损性高炮破片战斗部射击线可视化仿真

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高炮对空中虚拟静态目标射击精度试验方法

火炮发射与控制学报 2022年第1期43卷 81-85页

作者：史海龙王晶晶马金龙任成才姜兆义中国人民解放军63850部队吉林白城137001 中国人民解放军32200部队辽宁锦州121000

高炮武器系统毁歼概率的计算需要测试连发射击时各发弹丸射击误差的相关性。为满足毁歼概率试验中对射击误差时间特性的测试需求,针对如何测试速射高炮各发弹丸的射击误差相关性的问题,采用真引信实弹对空中虚拟静态点目标射击,用光电... 详细信息

高炮武器系统毁歼概率的计算需要测试连发射击时各发弹丸射击误差的相关性。为满足毁歼概率试验中对射击误差时间特性的测试需求,针对如何测试速射高炮各发弹丸的射击误差相关性的问题,采用真引信实弹对空中虚拟静态点目标射击,用光电经纬仪交汇测量弹道坐标,计算弹道与空中虚拟靶目标的相交坐标及相交时刻,确定射击误差和相关系数,建立了一种高炮对空中静态点射目标射击精度试验方法。在多型高炮试验中的应用表明,该方法可以满足鉴定试验中对射击误差和误差相关性的测试要求,同时提高了试验安全性,降低了试验实施(协调)难度,加快了试验进度。

关键词：高炮射击误差时间特性立靶虚拟固定点目标

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未来高炮防空技术发展趋势

火炮发射与控制学报 2022年第4期43卷 93-96页

作者：张春李鹏邢士勇张蛟吴映锋西北机电工程研究所陕西咸阳712099 陆军研究院炮兵防空兵研究所北京100012

分析了防空高炮在一体化联合作战中的使命任务,总结了国内外防空高炮系统的技术发展趋势。从战争形态的转变、无人机在现代战争的成熟应用、在役在研防空系统的能力短板等方面,分析了高炮正处于装备转型发展的良好契机,并给出小口径高... 详细信息

分析了防空高炮在一体化联合作战中的使命任务,总结了国内外防空高炮系统的技术发展趋势。从战争形态的转变、无人机在现代战争的成熟应用、在役在研防空系统的能力短板等方面,分析了高炮正处于装备转型发展的良好契机,并给出小口径高炮抗击无人机蜂群的能力提升技术措施,给出中口径高炮、大口径火炮防空发展的具体思路,得到适应复杂战场环境、具备多功能作战能力的防空高炮未来主要发展方向,可为防空高炮/弹炮结合武器的技术论证和能力建设提供借鉴和参考。

关键词：高炮技术发展反蜂群多功能作战

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高炮武器系统毁伤概率计算的蒙特卡罗法

系统工程理论与实践 2014年第1期34卷 268-272页

作者：陶德进王军朱凯薄煜明郭治南京理工大学自动化学院南京210094 中国电子科技集团第二十八研究所南京210007

为了更准确地计算高炮武器系统的毁伤概率,将射击误差依误差源进行了分解;分析了同一误差源所导致射击误差分量的时间共有性(相关性);对共用火控和独立火控的高炮武器系统,分析了射击误差分量的空间共有性(重复性);给出了弱相关误差序... 详细信息

为了更准确地计算高炮武器系统的毁伤概率,将射击误差依误差源进行了分解;分析了同一误差源所导致射击误差分量的时间共有性(相关性);对共用火控和独立火控的高炮武器系统,分析了射击误差分量的空间共有性(重复性);给出了弱相关误差序列的随机生成方法;在上述基础上,给出了毁伤概率计算的蒙特卡罗法;将基于误差时间和空间共有性分析的蒙特卡罗法与现有算法进行了对比.

关键词：高炮毁伤概率蒙特卡罗

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多高炮平台的协同火力控制

多高炮平台的协同火力控制

作者：祝华欢南京理工大学

学位级别：硕士

在现代战争中来自空袭兵器的威胁越来越严峻,高炮由于具有火力响应快、防御空域死界小、作战效费比高等特点,所以在近程防空反导武器系统中具有不可替代的作用。高炮对抗的目标主要有无人机蜂群、低成本的空袭目标以及一些高精度的制导... 详细信息

在现代战争中来自空袭兵器的威胁越来越严峻,高炮由于具有火力响应快、防御空域死界小、作战效费比高等特点,所以在近程防空反导武器系统中具有不可替代的作用。高炮对抗的目标主要有无人机蜂群、低成本的空袭目标以及一些高精度的制导弹药。其中无人机蜂群凭借着成本低、机动性能好、协同能力强等优势,在现代战争中的作用日益显著,且其作战概念与技术都在不断的成熟,高炮若以向目标预测未来点射击的集火射击显然很难抗击数量较多的蜂群目标。为了满足现代战争的作战需求,必须立足于我军已有的武器装备,利用现代信息化技术提高高炮火控系统的技术水平来增强现有高炮武器装备的作战性能。本文首先分析了无人机蜂群的编队特点及其作战方式以及反蜂群作战手段,再结合高炮火控系统特点以及多武器平台协同作战的优势,提出一种由多高炮平台协同与弹群协同构造的包围式空域窗射击体制来实现对蜂群目标的拦截毁伤。包围式空域窗射击体制是多个高炮平台通过共享由信息系统监测得到的目标信息,并将信息传递给防空指挥系统进行合理规划,使各高炮平台发挥各自优势,共同在蜂群目标未来点处发射足够多的弹丸形成包围式射击域,并使得只要穿越过该区域的蜂群目标都会被毁伤。其次对传统未来空域窗射击体制的相关理论、数学描述、参数论证以及构造特点进行了分析。虽然传统的未来空域窗射击体制能够有效拦截单个的机动目标,但是拦截蜂群目标除了需要足够大的射击面积,还必须满足窗内有足够高的弹头密度,而传统的未来空域窗射击体制构造的面积越大,效费比越低。针对以上问题,本文对传统未来空域窗的构造方法进行优化设计,并在此基础上结合蜂群目标的作战特点提出的包围式空域窗的构造方案,使其可以提高高炮对蜂群目标的毁伤概率。最后根据蜂群目标的运动模型假定和高炮射击误差特性,提出了包围式空域窗射击体制对蜂群目标的毁伤概率目标及其数值计算的算法,并用MATLAB进行了仿真验证。通过与集火射击和未来空域窗射击体制的对比,验证了本文提出的包围式空域窗射击体制对提高高炮对蜂群目标的毁伤概率的可行性与优越性。

关键词：高炮火力控制协同作战未来空域窗毁伤概率