射表檢驗火控簡易法解算精度誤差分析

茍上會，朱 軍，武滿宏，李順利，何 斌

（中國華陰兵器試驗中心，陜西 華陰 714200）

0 引言

隨著計算機和信息技術的不斷發(fā)展，為了使火炮射擊能夠快速、準確地命中目標，越來越多的火炮上裝備了火控系統［1］。目前我軍在多型火炮都裝備了火控系統，因而火炮在定型試驗時，檢驗火控解算精度是一個非常重要的戰(zhàn)技指標。

簡易法［1］是火控彈道解算的一個重要方法，目前一般是用射表檢驗其解算精度，但試驗中經常出現下面情況：在標準條件下［2］解算精度完全合格，在受單因素影響的非標準條件下解算精度有時合格，有時不合格；而在受多因素影響的非標準條件下解算精度大多數不合格。那么到底是火控簡易法解算精度不合格還是用射表［3］檢驗簡易法的試驗方法存有不足之處？

1 射表檢驗火控簡易法的試驗方法

目前射表檢驗火控簡易法解算精度的試驗方法是：

1）從基本表［2］中查出標準條件下射角θ0對應的射程XN和偏流ZN，然后根據給出縱風Wx、氣壓偏差量△h、氣溫偏差量、藥溫偏差量'、初速偏差量△v和彈重偏差量△m，從修正量表［2］中查各個偏差量引起的射程修正量，再把這些射程修正量加到標準射程上就可得到非標準條件下的射程Xb，即：

2）從基本表中查出標準條件下射角θ0對應的偏流ZN，然后根據給出的橫風Wz，從修正量表中查出橫風Wz造成的橫偏，把橫風修正量加到偏流ZN上就可計算出非標準條件下的橫偏，即：

3）輸入縱風Wx、氣壓偏差量△h、氣溫偏差量、藥溫偏差量'、初速偏差量△v和彈重偏差量△m的值以及橫風Wz的值和非標準條件下的射程Xb，用火控簡易法解算出射角θ和射向Z，與θ0、Zb之差滿足解算精度要求則認為合格，否則認為不合格。

2 射表檢驗火控簡易法誤差理論分析

目前射表計算和火控簡易法解算一般采用相同的彈道模型和彈道參數，那用射表檢驗火控簡易法解算精度時為什么還會產生誤差呢？

為了便于分析問題，現假設只有初速偏差量△v、縱風Wx和橫風Wz3個偏差量。若某火炮在初速為v0、射角為θ0條件下，采用4D彈道模型［3］計算射表時的距離和方向符合系數分別為FD和Fl，則在初速偏差量為△v、縱風為Wx、橫風為Wz的非標準條件下射程和偏流可分別用下式表達：

在標準條件下射程和偏流分別為：和。

這時射表中的橫風修正量為：

初速修正量為：

縱風修正量為：

因而用射表檢驗火控簡易法解算精度時就認為距離修正量和方向修正量應為：

但在同樣的非標準條件下火控簡易法解算的距離修正量和方向修正量為：

從上述表達式可以看出兩者的主要區(qū)別是：射表計算的修正量是各個單因素修正量的疊加；而火控簡易法解算的修正量是多因素的綜合修正量，那么兩者到底區(qū)別在哪里呢？我們以射程修正量為例加以分析。

在上述非標準條件下射程，而在標準條件下的射程為，因此，火控簡易法解算時非標準條件下和標準條件下的射程之差為：

根據全微分公式［4］可知：

根據微分公式可知：

因此：

令：

則：

其中，△X為射表所載的射距離修正量；為橫風引起的射距離修正量；為各個偏差量相互作用引起的射距離修正量。

由此可知火控簡易法解算和射表檢驗火控簡易法時射程存在誤差的主要原因在于：1）射表檢驗火控簡易法精度時沒有考慮橫風作用對射程的影響；2）射表檢驗火控簡易法精度時沒有考慮各個偏差量相互交叉作用對射程的影響。

同樣火控簡易法解算和射表檢驗火控簡易法時橫偏存在誤差的主要原因在于：射表檢驗火控簡易法精度時沒有考慮除橫風以外的各個偏差量對橫偏的影響，以及各個偏差量相互作用對橫偏的影響。

3 射表檢驗火控簡易法誤差實例分析

上節(jié)從理論上分析了射表檢驗火控簡易法解算精度試驗時產生誤差的主要原因，下面以某型榴彈試驗為例進行分析。

3.1 標準條件下

在標準條件下，即△v=0、△m=0、Wz=0的條件下使用射表檢驗和火控解算分別計算射程15000 m的射角和橫偏結果如表1。

從表1可以看出：在標準條件下使用射表檢驗和火控解算完全相同。

表1 標準條件下的計算結果

3.2 非標準條件單因素影響

在非標準條件下，當Wx=+10、△h=+10=+10、'=+10、△v=+1%、△m=+1、Wz=+10 各個因素獨立作用時，使用射表檢驗和火控解算分別計算的射角和橫偏結果如表2。

表2 非標準條件單因素的計算結果

從表2可以看出：在Wz=10 m/s時使用射表檢驗和火控解算橫偏相同，但射角有誤差；而在其他各個因素單獨作用時，使用射表檢驗和火控解算射角相同，但橫偏有誤差。

3.3 非標準條件多因素影響

在非標準條件下，當Wx=+10、△h=+10=+10、'=+10、△v=+1%、△m=+1、Wz=+10 各個因素同時作用時，使用射表檢驗和火控解算分別計算的射角和橫偏結果如表3。

表3 非標準條件多因素的計算結果

從表3可以看出：在多個因素同時作用時，使用射表檢驗和火控解算射角和橫偏都有較大誤差。

上述結果進一步驗證了射表檢驗火控簡易法解算精度產生誤差的主要原因。

4 結論

射表檢驗火控簡易法解算精度時，射表檢驗和火控簡易法解算間有時會產生誤差并且出現火控解算精度不合格的結果，在這種情況下不能一概而論地認為火控解算精度不合格，要具體分析后再做結論。1）在標準條件下，若射角和橫偏檢驗不合格，則可認為火控簡易法解算精度不合格；2）在單因素非標準條件下，當只有橫風作用時若橫偏檢驗不合格；當只有縱風、氣壓、氣溫、藥溫、初速或彈重偏差量單獨作用時，射角檢驗不合格，可認為火控解算精度不合格；3）在多因素非標準條件下，若射角和橫偏檢驗不合格，但在標準條件下和單因素非標準條件下解算精度合格時，則無理由認為火控簡易法解算精度不合格。

綜上所述，射表檢驗火控簡易法解算精度時，應以標準條件下的射角和橫偏，非標準條件下的橫風的橫偏和縱風、氣壓、氣溫、藥溫、初速或彈重偏差量的射角作為檢驗對象，在其他條件下要綜合考慮，以免試驗結論出現錯誤。若試驗條件允許，最好用彈道方程解算的方法檢驗簡易法的解算精度。

［1］郭錫福，趙子華.火控彈道模型理論及應用［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1997：2-3，347-348.

［2］閆雪梅，武滿宏.GJB-7915-2012地炮榴彈射表編擬方法［S］.北京：總裝備部軍標出版發(fā)行部，2012：15-15.

［3］閆章更，祁載康.射表技術［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2000：4-5.

［4］ANALYSLS T.數值分析［M］.北京：人民郵電出版社，2010：294-295.