概略測速
為了命中活動目標,還需要裝定提前量。提前量的大小取決于彈頭的速度和目標運動的速度和方向。要準確測定目標的運動狀態是比較困難的,需要跟蹤測量目標的方位,經過復雜的計算才能確定。輕武器使用的輕便式射控系統,有的沒有測速機構(如挪威的西姆拉德LP100激光瞄準具),提前量由射手憑經驗自行確定;有的采用簡易方法概略測量目標運動的角速度,由計算機根據彈道數據計算出提前量。比較精密的輕武器射控系統則在用激光跟蹤測量目標距離的同時,由角度傳感器測出目標方向角的變化,從而算出其角速度,進而算出提前量。
比利時OIP公司有一種用于火箭筒的射控系統是用如下的方法概略測量角速度的:在該系統視場中央垂直線的兩側各有一條垂線,先用一側的垂線對準目標(圖4左),按下計時按鈕開始計時,繼續保持射控系統的指向不變,待目標前進到中央垂直線時(圖4右),即十字線交叉點對準目標時,按下激光測距按鈕測距并停止計時。儀器根據兩次按按鈕的時間差和兩垂線之間的角度(是設計好的固定值),即可算出目標的角速度。
精密測角的方法有多種。可滿足體積小、質量輕等要求的精密測角裝置有光電測角編碼器、旋轉感應同步器、壓電晶振陀螺角速度傳感器等。當裝有這類傳感器的射控系統穩定跟蹤目標時,傳感器可測出射控系統即武器本身轉動的角速度。
有一種增量式光電編碼器的工作原理如圖5所示。圖中的光柵由刻得非常密的透光縫隙構成,動光柵和靜光柵的刻痕間距相同但相互成一很小的夾角,光源發出的光經過重疊在一起的光柵時,由于光的衍射作用,會出現一組明暗相間的條紋稱作莫爾條紋,條紋的間距要比光柵刻痕間距大許多倍。武器跟蹤目標轉動時,轉軸隨之轉動,動光柵對靜光柵產生了位移,即使光柵相對位移很小,也會使莫爾條紋產生很大的位移,這樣便于接收器和電子線路精確測算轉軸的轉動量,測角精度可達角分級。裝有這一類裝置的射控系統,可以比較準確地確定目標的方向角及其運動的角速度,算出射擊提前量;而且同時可確定目標的瞄準角。
瞄準分劃裝定
射控系統在計算出瞄準角(和提前量)之后,會在相應的位置上顯示瞄準分劃,供射手瞄準目標。這一過程是在計算機控制下自動完成的,叫做瞄準分劃裝定。
裝定瞄準分劃的技術途徑有多種,大致可分為移動分劃和移動目標圖像兩大類。前一類途徑將分劃移動到正確的位置或使它在正確的位置出現;而后一類途徑是移動目標圖像。二者均可構成所需的瞄準角和提前角。
移動分劃方法又可分為機械法和光電顯示法兩種。機械法是計算機控制微型電機(步進電機),通過機械裝置使瞄準分劃移動到相應的位置。例如使刻有瞄準分劃的分劃板整體移動到所需位置,或者使水平叉絲上下移動,垂直線叉絲左右移動,交叉點(瞄準點)即可以處在視場中的相應位置,如圖6右所示。
光電顯示法是利用陰極射線管、發光二極管陣列、液晶顯示屏或其他光電顯示器件,在正確位置顯示瞄準標記。這些顯示器件的顯示狀態投影到(或直接裝到)射控系統的分劃板上,從而裝定了瞄準分劃。例如用透明的點陣液晶片做分劃板,計算機控制它在正確的位置顯示瞄準標記,既裝定了瞄準分劃,又不增加零部件和系統的質量。據資料,美國曾為MK1940mm榴彈發射器研制過采用液晶顯示器的射控系統。
移動目標圖像法是采用一般的光學部件,改變目標圖像的成像位置,從而改變目標圖像和分劃的相對位置,達到裝定瞄準分劃的目的。例如有的射控系統通過改變光學系統中的反射鏡的位置,來改變目標圖像的成像位置,裝定瞄準分劃。如圖8所示,計算機精確控制步進電機的轉數,電機的轉動通過機械傳動,使支臂繞轉軸旋轉α角,與支臂成一體的反射鏡隨之旋轉α角,目標在分劃板上的成像位置就從A移到A′,實現了目標圖像和分劃之間的相對位移。加拿大裝有計算機的激光瞄準系統(CLASS),則根據計算機解算的武器射擊瞄準角和方向角,借助光束控制組件驅動旋轉棱鏡使目標在正確位置成像,裝定正確的瞄準分劃。(待續)
(編輯/李光亞)