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基于北斗定位的數(shù)字彈道系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)研究*

2022-04-21 05:13鄭世明張永亮黃炎焱
指揮控制與仿真 2022年2期
關(guān)鍵詞:彈道炮兵炮彈

鄭世明,張永亮,高 歆,朱 江,黃炎焱

(1.陸軍指揮學(xué)院,江蘇 南京 210045;2.陸軍工程大學(xué)指揮控制工程學(xué)院,江蘇 南京 210007;3.南京理工大學(xué),江蘇 南京 210014)

隨著聯(lián)合火力戰(zhàn)、信息火力戰(zhàn)等新型作戰(zhàn)樣式登上戰(zhàn)爭的舞臺(tái),炮兵對(duì)火力反應(yīng)時(shí)間、精確打擊能力、遠(yuǎn)程打擊能力等提出了更高要求,但炮兵的精確打擊和遠(yuǎn)程校射等方面仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。為滿足信息化作戰(zhàn)過程中火力打擊任務(wù)的需要,迫切需要研制一種新型的遠(yuǎn)程數(shù)字彈道(偵測(cè)校射彈)系統(tǒng),重點(diǎn)解決遠(yuǎn)程火炮精準(zhǔn)校射的問題。

1 問題提出

從研究進(jìn)展看,炮兵火力校射還存在以下幾個(gè)問題亟待解決:1)現(xiàn)有的研究成果只適用于常規(guī)火炮校射,而無法解決對(duì)遠(yuǎn)程火炮校射的彈道精確修正問題;2)尚未突破基于北斗定位導(dǎo)航的高動(dòng)態(tài)條件下彈道參數(shù)實(shí)時(shí)精確探測(cè)的問題;3)在作戰(zhàn)運(yùn)用上,未充分考慮全程應(yīng)用彈道參數(shù)進(jìn)行炮兵偵測(cè)校射的問題;4)單獨(dú)通過北斗衛(wèi)星進(jìn)行回傳完成校射,火力反應(yīng)時(shí)間相比于傳統(tǒng)的校射方式降低得比較有限。

基于以上考慮,為克服懸浮電視偵察彈戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)能力弱,炮兵偵察校射雷達(dá)成本高、易暴露、保障任務(wù)煩瑣,以及炮兵偵察校射設(shè)備保障任務(wù)繁重等問題,并針對(duì)遠(yuǎn)程炮兵武器系統(tǒng)射彈散布大等實(shí)際情況,采用基于北斗的彈道探測(cè)技術(shù),研究和設(shè)計(jì)數(shù)字化的遠(yuǎn)程校射彈。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑上看,可以基于現(xiàn)有庫存的彈種改裝實(shí)現(xiàn),通過炮兵數(shù)字化原型彈設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵技術(shù)方法研究,以期能夠?yàn)楦呔取⒏呖煽啃缘男I鋸椦兄铺峁┫绕诩夹g(shù)準(zhǔn)備和方法驗(yàn)證。

2 基本原理

基于數(shù)字彈道的校射彈武器系統(tǒng),通過與炮兵指揮系統(tǒng)綜合集成,融合北斗導(dǎo)航定位技術(shù)、炮彈軌跡無線測(cè)量技術(shù)、高動(dòng)態(tài)定位與回傳技術(shù)、彈載天線設(shè)計(jì)技術(shù)、動(dòng)態(tài)信號(hào)跟蹤、信息處理技術(shù)、炮彈實(shí)時(shí)解算技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)全彈道進(jìn)行跟蹤與探測(cè),為炮兵效力射提供穩(wěn)定、可靠和精確的射擊開始諸元。其工作原理和解決思路如下:利用北斗差分定位技術(shù)和慣導(dǎo)技術(shù),實(shí)時(shí)探測(cè)校射彈空中彈道,獲取彈道參數(shù),爾后,基于彈道無線測(cè)量技術(shù)、高動(dòng)態(tài)定位與回傳技術(shù)等將彈道參數(shù)發(fā)射出去,同時(shí)對(duì)無線信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)捕獲,地面彈道計(jì)算機(jī)利用預(yù)存的彈道修正模塊,基于卡爾曼濾波方法對(duì)彈道探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,利用2/3-3/4彈道區(qū)間的彈道參數(shù)進(jìn)行模型解算,基于精確彈道外推方法預(yù)測(cè)彈丸落點(diǎn)坐標(biāo),獲得外推彈著點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的射擊諸元修正量(表尺與方向修正量),并將結(jié)果傳至與之并網(wǎng)的炮兵指揮控制系統(tǒng),得到效力射的射擊開始諸元,引導(dǎo)炮兵火力打擊單元及時(shí)實(shí)施效力射,如圖1所示。

圖1 炮兵偵測(cè)板射武器系統(tǒng)原理

3 關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)上述炮兵遠(yuǎn)程精確校射過程,需要突破熱啟動(dòng)、彈載衛(wèi)星天線、高動(dòng)態(tài)定位與測(cè)速、彈載無線電發(fā)射等關(guān)鍵技術(shù),確保彈道參數(shù)等數(shù)據(jù)的精確獲取、及時(shí)發(fā)出和準(zhǔn)確接收。

3.1 熱啟動(dòng)技術(shù)

為了快速獲取C碼,采用熱啟動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的捕獲,以縮短信號(hào)獲取時(shí)間。熱啟動(dòng)時(shí),本機(jī)保存之前一段時(shí)間內(nèi)的衛(wèi)星星歷、歷書、時(shí)間、用戶位置等有用信息,以此推算出當(dāng)前時(shí)刻的衛(wèi)星星歷、歷書,根據(jù)衛(wèi)星星歷和用戶位置計(jì)算出衛(wèi)星信號(hào)的多普勒漂移及到用戶的傳輸時(shí)延,引導(dǎo)捕獲一顆仰角高的衛(wèi)星,捕獲后可以得到帶傳輸時(shí)延的北斗,知道用戶位置和衛(wèi)星的星歷,計(jì)算出傳輸時(shí)延,只要一次并行捕獲就可搜索完碼相位,因?yàn)槟鼙容^準(zhǔn)確地估計(jì)出用戶到衛(wèi)星的多普勒頻移,捕獲時(shí)不用再進(jìn)行頻域搜索,因此能快速實(shí)現(xiàn)后續(xù)衛(wèi)星的捕獲,捕獲流程如圖2所示。

圖2 熱啟動(dòng)捕獲策略

3.2 彈載衛(wèi)星天線技術(shù)

炮彈上由于其體積較小,如果無線發(fā)射機(jī)頻率較低可能會(huì)導(dǎo)致天線尺寸過長,難以集成到彈體上,所以本無線系統(tǒng)的工作頻段設(shè)計(jì)在5 GHz左右,波長為60 mm,天線尺寸在20~30 mm尺度上,易于集成到炮彈上。

為了確保炮彈在高速飛行過程中定位和測(cè)速的精確性,彈上天線必須以軸線為標(biāo)準(zhǔn)360度全向覆蓋,采用彈上天線與彈體共形的方式,實(shí)現(xiàn)高增益,無死角。通過綜合分析,采用雙天線結(jié)構(gòu)、背對(duì)安裝實(shí)現(xiàn)全向覆蓋,天線選擇易共形的微帶貼片天線,天線模型見圖3。圖中,向?yàn)榕趶椀妮S向,即運(yùn)行前方。圓柱體模擬炮彈的彈體部分(不包括彈頭),雙天線位于圓柱體的上、下兩端,向記為上。當(dāng)炮彈高速旋轉(zhuǎn)時(shí),雙天線交替工作。

圖3 北斗雙天線模型

3.3 高動(dòng)態(tài)定位與測(cè)速技術(shù)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由GEO、IGSO和MEO等不同衛(wèi)星組成。GEO、IGSO和MEO衛(wèi)星上均配備RNSS載荷,每顆衛(wèi)星均連續(xù)廣播三個(gè)RNSS導(dǎo)航信號(hào)(B1、B2、B3),每個(gè)導(dǎo)航信號(hào)均正交調(diào)制有普通測(cè)距碼(I支路)和精密測(cè)距碼(Q支路)。由于炮彈是一次性使用,為了降低成本、避免涉密單元精密測(cè)距碼PRM模塊和保密芯片使用,這里使用B3頻點(diǎn)C碼捕獲、跟蹤、解算。

炮彈發(fā)射是一個(gè)高過載的過程,發(fā)射瞬間加速度可達(dá)5 000以上;速度快,約1 500 m/s左右、高速自轉(zhuǎn)300轉(zhuǎn)/秒、飛行時(shí)間短,因此需要在抗過載、高動(dòng)態(tài)、捕獲時(shí)間短、自旋過程情況下能始終接收到衛(wèi)星信號(hào),并具備實(shí)時(shí)定位、測(cè)速的能力。這就需要在保證同等重量且彈道性能不變的條件下,結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù),解決在大過載、高速旋轉(zhuǎn)飛行條件下的實(shí)時(shí)精確定位與測(cè)速。

高動(dòng)態(tài)定位與測(cè)速系統(tǒng)由天線模塊、變頻模塊、數(shù)字處理模塊、接口、時(shí)鐘模塊、電源模塊等構(gòu)成,其組成框架如圖4所示。

圖4 高動(dòng)態(tài)定位與測(cè)速系統(tǒng)組成框圖

天線模塊由RNSS/B3天線、B3頻點(diǎn)LNA組成;變頻模塊由RNSS變頻模塊,完成接收射頻信號(hào)到中頻信號(hào)的頻譜搬移;數(shù)字處理模塊完成接收信號(hào)的捕獲、跟蹤、解調(diào)、信息處理、應(yīng)用處理等功能,該模塊由以FPGA、DSP處理器為主的數(shù)字處理芯片構(gòu)成;接口主要用于定位、測(cè)速數(shù)據(jù)輸出,可以與無線發(fā)射模塊相連,并經(jīng)無線發(fā)射系統(tǒng)傳回地面。

但在低信噪比、高動(dòng)態(tài)性,并且實(shí)時(shí)性要求很高的情況下,要完成精密測(cè)距碼(P碼)的快速捕獲十分困難,如采用常規(guī)的串行搜索方法,捕獲時(shí)間無法忍受。這里采用大規(guī)模的FPGA+DSP來構(gòu)建專門的捕獲模塊來完成北斗B3/C碼的捕獲。根據(jù)時(shí)域循環(huán)卷積等價(jià)于頻域相乘來降低捕獲時(shí)的運(yùn)算量,由A/D采樣進(jìn)來的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)前端處理后下抽到2倍的碼片速率,通過FFT運(yùn)算變到頻域,利用時(shí)域的復(fù)指數(shù)相乘等價(jià)于頻域偏移,可以方便完成系統(tǒng)頻差的搜索。P碼直接捕獲的原理如圖5所示。

圖5 P碼并行捕獲過程原理圖

捕獲時(shí)信號(hào)處理流程如下:

1)采樣與FFT運(yùn)算。中頻信號(hào)采樣后經(jīng)數(shù)字正交下變頻、下抽到兩倍碼片速率交給FFT模塊,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分段處理,分段的長度L決定一次并行運(yùn)算的長度;

2)干擾消除。將長度L的數(shù)據(jù)變換到頻域后,如果信道上存在窄帶干擾,在干擾消除單元可以采用頻域干擾消除算法消除窄帶干擾的能量,提高捕獲概率;

3)頻差掃描。對(duì)數(shù)據(jù)的頻域信號(hào)進(jìn)行移位來實(shí)現(xiàn)捕獲時(shí)的頻率搜索;同時(shí),根據(jù)當(dāng)前要搜索的時(shí)間不確定度及衛(wèi)星改變PRM模塊參數(shù),輸出需要捕獲的地址碼;

4)IFFT運(yùn)算。對(duì)經(jīng)過重疊相加的地址段進(jìn)行FFT運(yùn)算,并取其復(fù)數(shù)共軛,將數(shù)據(jù)段和地址段的FFT結(jié)果在頻域相乘,并進(jìn)行IFFT運(yùn)算;

5)模值計(jì)算。對(duì)IFFT的結(jié)果取模值,存儲(chǔ)結(jié)果,送至后續(xù)處理單元;

6)信號(hào)捕獲判決。完成多幀非相關(guān)累加后進(jìn)行捕獲判決,找出累加后一幀中最大點(diǎn)與設(shè)定的門限比較,如果高于門限值,則進(jìn)入消除峰值多樣性處理單元;

7)地址碼核驗(yàn)。捕獲點(diǎn)對(duì)應(yīng)于多段地址碼空間,利用常規(guī)的直接串行相關(guān)法對(duì)每段地址進(jìn)行檢查,找到真正的碼相位,交給后面的跟蹤支路。

3.4 彈上無線電發(fā)射技術(shù)

在傳統(tǒng)無線發(fā)射機(jī)中,存在晶體振蕩器等各種各樣的濾波器,這些濾波器晶體振蕩器在常溫常壓下工作沒有任何問題,野戰(zhàn)環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)所處的環(huán)境要求非常高。首先要解決強(qiáng)沖擊環(huán)境下的正常運(yùn)行問題,在這種環(huán)境下一般的石英晶體電路、聲表面濾波器以及各式線繞電感線圈均會(huì)受到不同程度的損壞。采用基于微電子技術(shù)的振蕩器芯片,可以承受約50 000的沖擊,基本可以滿足炮彈發(fā)射機(jī)的頻率基準(zhǔn)要求。

為了使無線發(fā)射系統(tǒng)適應(yīng)惡劣環(huán)境,發(fā)射機(jī)調(diào)制方式采用數(shù)字FM方式,采用IQ直接調(diào)制方式可省去一系列的頻率變換濾波環(huán)節(jié),提高發(fā)射機(jī)可靠性,發(fā)射機(jī)系統(tǒng)如圖6所示。

圖6 無線發(fā)射機(jī)系統(tǒng)

由圖中可以看出,發(fā)射機(jī)是純數(shù)字化的FM調(diào)制,由于數(shù)字化集成度較高,可以避免使用一些易受沖擊損壞的線圈電感等,同時(shí)上述配置的FM調(diào)制還可以在一定的頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)跳頻傳輸,具有一定程度的保密性。MCU(單片機(jī))用來配置一些發(fā)射機(jī)的基本參數(shù)。為了抵抗熱沖擊以及機(jī)械沖擊,發(fā)射機(jī)可以被安放在一個(gè)具有剛性結(jié)構(gòu)的空間里,充惰性氣體封裝。

彈上無線發(fā)射系統(tǒng)中的天線采用縫隙天線??p隙天線的最大好處就是可以與導(dǎo)體外平面共面集成,同時(shí)也不改變外平面的氣動(dòng)布局。為了能夠有效地跟蹤炮彈的運(yùn)行軌跡,其天線的設(shè)計(jì)應(yīng)該是主瓣方向盡可能與安裝在火炮的接收機(jī)方向一致,提高電磁波接收效率,對(duì)應(yīng)的天線縫隙安裝在如圖7所示的彈體底部。而炮彈在發(fā)射過程時(shí),由于初始化發(fā)射的一瞬間溫度以及壓力都非同尋常,若縫隙后面的諧振腔是空心的,那么火藥化合物燃燒的巨大壓力以及熱量會(huì)將空心的諧振腔燒毀。須將縫隙后面的諧振腔實(shí)施介質(zhì)填充,可以采用一些耐高溫的材料如玻璃、陶瓷等,填充之后的縫隙可以抵擋住火藥爆炸一瞬間的高溫高壓。

圖7 炮彈在發(fā)射過程中的無線發(fā)射接收波束

在圖7中,無論炮彈在發(fā)射初始、中段或者末端,彈上天線始終可以與地面站天線保持良好方向位置,炮彈上天線輻射方向圖接近180度,所以地面站始終可以接收到天線信號(hào)。為了提高抗干擾能力,地面控制站波束采用中等規(guī)模的相控陣技術(shù),可以使用電控波束跟蹤軌跡,同時(shí)由于波束的高增益可以有效地減少發(fā)射功率,可以提高發(fā)射隱蔽性。

4 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

通過計(jì)算機(jī)模擬的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)偵測(cè)校射過程的仿真,主要包括彈載衛(wèi)星天線、炮彈飛行過程(通過增加隨機(jī)干擾因素代替實(shí)際飛行過程中受風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等因素的影響)、炮彈在高動(dòng)態(tài)條件下的定位與測(cè)速等方面的仿真。

4.1 彈載衛(wèi)星天線仿真

對(duì)彈載衛(wèi)星天線的仿真主要圍繞炮彈高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的工作狀態(tài)情況、天線覆蓋范圍、VSWR駐波比、天線增益電平和軸比指標(biāo)等,針對(duì)上述指標(biāo),進(jìn)行了部分仿真實(shí)驗(yàn)。

圖8中,向垂直于紙面向里,左側(cè)向?yàn)榕趶椛戏?右側(cè)為炮彈下方。雙天線同時(shí)工作時(shí),基本覆蓋了方案需要的360度范圍。

圖8 北斗雙天線的三維方向圖

圖9中,給出了仿真的VSWR駐波比結(jié)果,VSWR=1.40,滿足天線技術(shù)指標(biāo)VSWR≤2。

圖9 北斗雙天線VSWR駐波比

圖10給出了雙天線工作時(shí)的0~360度增益曲線,0度(或360度)指炮彈上方,180度指炮彈下方。定位天線正常工作時(shí),天線增益電平必須滿足≥-3 dB。圖中,天線主增益電平達(dá)3.6 dB,增益電平≥-2 dB的角度范圍達(dá)到了290度,即幾乎全覆蓋。考慮到炮彈運(yùn)行中的高速旋轉(zhuǎn),雙天線方案用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位,可行性極高。

圖10 北斗雙天線增益曲線

圖11給出了向正側(cè)單天線仿真的0~360度軸比曲線。根據(jù)北斗天線工作的技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),定位天線正常工作時(shí),軸比一般≤5 dB,圖中-90~+90度(包括270~360度、0~90度)軸比基本≤2.5 dB,個(gè)別點(diǎn)達(dá)3 dB。天線軸比性能良好。根據(jù)北斗天線工作的技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),通過對(duì)上述指標(biāo)的仿真,均能達(dá)到北斗天線的技術(shù)指標(biāo)要求。

圖11 北斗單天線軸比曲線

4.2 高動(dòng)態(tài)定位與測(cè)速仿真

在高動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行定位與測(cè)速要求在信號(hào)強(qiáng)度為-130 dBm時(shí)實(shí)現(xiàn)C碼直捕,如果接收系統(tǒng)的值取300 K,通過計(jì)算得=43.9,由于碼片速率為10.23 MHz,擴(kuò)頻信號(hào)比噪聲低26.2 dB,所以需要比較長的相關(guān)長度才能得到足夠的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行捕獲。由于信息速率為500 bps,碼片速率為10.23 MHz,每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)有20 460個(gè)擴(kuò)頻碼碼片。

由于捕獲時(shí)有數(shù)據(jù)調(diào)制,相關(guān)累加時(shí)必須消除數(shù)據(jù)調(diào)制的影響,對(duì)此,采用MATLAB/SIMULINK工具,對(duì)如何消除調(diào)制影響進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。采用特定數(shù)據(jù)調(diào)制的方法對(duì)地址碼進(jìn)行消調(diào)處理。為便于進(jìn)行FFT運(yùn)算,在仿真實(shí)驗(yàn)中,相關(guān)長度選16 384,相關(guān)時(shí)間為1.6 ms,處理增益為42,在要求的捕獲電平條件下,解擴(kuò)后的信號(hào)為15.8 dB。再減去量化損失(2比特量化)和剩余頻差的影響,解擴(kuò)后最終得到信號(hào)的大約為15 dB左右。

由于在進(jìn)行單次并行運(yùn)算時(shí),接收信號(hào)的信噪比不是很高,為了增加捕獲概率,仿真實(shí)驗(yàn)過程中,將若干次并行相關(guān)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行非相關(guān)累加,仿真結(jié)果表明,可以明顯改善捕獲概率和降低誤捕概率。

仿真時(shí)數(shù)據(jù)長度取16 384,擴(kuò)頻碼用小m序列,接收時(shí)擴(kuò)頻碼分段重疊2次,捕獲次數(shù)400次,考慮接收系統(tǒng)信噪比損失2 dB,仿真結(jié)果如圖12所示。

圖12 捕獲概率與C/n0的關(guān)系

“0”型曲線代表進(jìn)行單次運(yùn)算結(jié)果,“△”型曲線代表進(jìn)行2次非相關(guān)累加結(jié)果,優(yōu)于單次運(yùn)算結(jié)果,能滿足要求?!?”型曲線代表進(jìn)行4次非相關(guān)累加結(jié)果,優(yōu)于2次非相關(guān)累加結(jié)果,能滿足要求。

另外,在進(jìn)行地址碼擴(kuò)展重疊復(fù)制時(shí),地址碼重疊次數(shù)的選取很關(guān)鍵,重疊相加的段數(shù)越多,一次并行捕獲搜索的碼相位越多,對(duì)接收信號(hào)的信噪比惡化越大,需要折中選取,假設(shè)重疊次數(shù)為,在仿真過程中,通過對(duì)選取不同的取值來分析對(duì)捕獲概率的影響(“0”表示重疊次數(shù)=2,“*”表示重疊次數(shù)=4),如圖13所示。

圖13 4次非相關(guān)運(yùn)算捕獲概率與重疊次數(shù)M的關(guān)系

從圖13中的仿真結(jié)果可以看出,重疊次數(shù)增加一倍,接收信號(hào)的信噪比下降3 dB,仿真過程中,選4次重疊相加、非相關(guān)累加4次這種方式來進(jìn)行捕獲,進(jìn)行400次捕獲仿真,當(dāng)?shù)扔?3 dBHz時(shí),捕獲概率100%,誤捕概率為0,捕獲靈敏度優(yōu)于系統(tǒng)要求。

仿真結(jié)果表明其完全能滿足系統(tǒng)對(duì)C碼捕獲的性能要求。仿真時(shí)數(shù)據(jù)相關(guān)累加長度為4 092,擴(kuò)頻碼為小m序列,捕獲次數(shù)為400次,考慮接收系統(tǒng)信噪比損失2 dB。通過計(jì)算完成一顆GEO衛(wèi)星的捕獲時(shí)間約為80 ms,完成12個(gè)通道總的捕獲時(shí)間小于2 s。

4.3 偵測(cè)校射彈飛行過程仿真

以外彈道理論為基礎(chǔ),通過等效影響炮彈外彈道飛行的不確定因素(如風(fēng)向、溫度、風(fēng)速等)模擬,運(yùn)用ACIS造型平臺(tái)與VC++相結(jié)合,設(shè)計(jì)校射彈外彈道飛行仿真系統(tǒng),并以仿真的形式實(shí)時(shí)提供導(dǎo)彈飛行姿態(tài)參數(shù),描繪校射彈的飛行軌跡,并及時(shí)預(yù)測(cè)實(shí)際彈著點(diǎn)坐標(biāo)。

校射彈飛行仿真系統(tǒng)包含五部分:模型設(shè)定、運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)定、運(yùn)動(dòng)過程計(jì)算、彈道軌跡描繪和可視化顯示。模型設(shè)定主要是完成對(duì)校射彈的基本模型參數(shù)設(shè)置;運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)定主要是完成炮彈的運(yùn)動(dòng)方程、彈道飛行參數(shù)以及其他影響因素的設(shè)置;運(yùn)動(dòng)過程計(jì)算主要是根據(jù)飛行中的炮彈姿態(tài)參數(shù)變化和飛行時(shí)間隨機(jī)調(diào)整各參數(shù),以體現(xiàn)炮彈在飛行過程中和各影響因素的變化;彈道軌跡描繪主要是模擬校射彈飛行的理想軌跡和受各種影響條件下的實(shí)際飛行軌跡;可視化顯示主要是數(shù)字彈道進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。

5 結(jié)束語

在分析基于數(shù)字彈道的校射彈武器系統(tǒng)基本原理的基礎(chǔ)上,對(duì)一種新型的炮兵校射武器系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究,對(duì)彈載衛(wèi)星天線、高動(dòng)態(tài)定位與測(cè)速以及校射彈飛行過程進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了結(jié)果的可靠性和可行性。這種武器系統(tǒng)的運(yùn)用可在很短的時(shí)間內(nèi),不需要在通視條件下就能獲取精確的校射結(jié)果,滿足信息化條件下炮兵快速反應(yīng)和精確打擊的要求。下一步重點(diǎn)圍繞彈體工藝設(shè)計(jì)技術(shù)、矩形相控陣技術(shù)、數(shù)據(jù)信號(hào)獲取與處理技術(shù)等進(jìn)行深化研究,為炮兵新型遠(yuǎn)程校射彈的研制提供技術(shù)支撐。

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