磁引信水雷動作區域性試驗中的雷位坐標轉換算法

孫 濤 許海昀

中國人民解放軍91439部隊，遼寧大連 116041

磁引信水雷動作區域性試驗中的雷位坐標轉換算法

孫 濤 許海昀

中國人民解放軍91439部隊，遼寧大連 116041

在水雷引信動作區域性試驗中，計算水雷引信動作區域性概率半徑是所需的水雷位置坐標是以目標艦為基準的，而實測雷位坐標是水雷的GPS坐標。本文在分析試驗現場試驗船和水雷相對位置的基礎上，通過計算給出了水雷位置從GPS坐標到目標船坐標的轉換方法。該方法可方便在電腦中實現雷位坐標的快速轉換，為現場實時決策指揮和事后計算水雷動作區域性概率半徑提供了技術支持。

磁引信水雷；動作區域性試驗；雷位坐標轉換

引言

水雷對艦船的破壞程度除取決于水雷裝藥和艦船的生命力外，還取決于水雷爆炸時艦船與雷的相對位置。對于非觸發水雷，水雷引信動作區域一般指在艦船物理場誘發下，使水雷引信動作的空間范圍。而水雷引信動作區域性是指引信在不同的距離上，其動作概率的分布特性。通常將水雷引信動作區域性分成橫向區域性和縱向區域性，即將引信對艦船動作位置的分布分成對艦船的橫向和縱向分布特性。若引信設計得不合理或動作參數設定不適當，水雷在縱向、橫向距離過遠處爆炸，對艦船就不能造成損傷，因此要求非觸發水雷引信的動作范圍必須與水雷裝藥破壞范圍相適應。水雷引信動作區域性試驗是在接近實戰的背景和條件下，用目標艦船考核水雷引信動作區域性指標所進行的試驗[1]。試驗的示意圖如圖1所示。

圖1 區域性試驗被試水雷海上布置示意圖

目標艦按照設計好航路在水雷附近來回航行以考驗水雷的區域動作性。

在水雷引信動作區域性試驗中，計算水雷引信動作區域性概率半徑是所需的水雷位置坐標是以目標艦為基準的，而實測雷位坐標是水雷的GPS坐標?，F場決策指揮需要用到水雷的實時GPS坐標來指揮目標艦按照航路行進。而事后計算水雷區域性動作概率半徑需要用到水雷的相對目標船的坐標，這就需要把雷的GPS坐標轉換為相對目標艦的坐標。

1 水雷GPS坐標到相對目標船的坐標轉換推導

1.1 計算各航次雷位至目標艦主桅桿處的水平距離Di

首先將雷位和艦位從WGS84坐標系轉換至ECEF坐標系[2-5]

1.4 在站心直角坐標系下計算各航次引信動作時刻雷位至目標艦吃水線的水平距離DR。

圖2 計算雷位至目標艦吃水線的水平距離DR示意圖

圖2 中：D-雷位點，D-目標艦主桅桿處。

設引信動作時刻為T1，雷位至目標艦主桅桿處水平距離為D爆，A為M點（主桅桿）至艦艉吃水線的距離，B為M點至艦艏吃水線的距離，M為目標艦的吃水寬度。

圖1

2 結語

本文通過分析水雷動作區域性試驗中水雷和目標艦的相對位置，給出了水雷位置從GPS坐標到ECEF坐標的轉換方法，在水雷區域性動作試驗中得到了充分應用，為試驗指揮決策提供了技術支持。

[1]蔡鵾.水雷聲引信的區域性[J].艦船科學技術，1982.03

[2]董雪亮.WGS84坐標系與國家大地坐標系的轉換關系[A].GPS在水利行業應用研討會論文集[C]，2007

[3]張守信.GPS衛星測量定位理論與應用[M].長沙：國防科技大學出版社，1996

[4]周忠謨.GPS衛星測量原理與應用[M].北京：測繪出版社，1997

[5]施一民.現代大地控制測量[M].北京：測繪出版社，2003

10.3969/j.issn.1001-8972.2013.07.013