某型飛機航彈CCRP 投彈精度分析

胡 鋼，熊宏錦

（海裝駐南昌地區軍事代表室，江西 南昌，330024）

0 引 言

圖1 使用雷達的CCRP 數據流

某型飛機由于加裝機載火控雷達，故在鑒定試飛中要求武器系統結合雷達進行功能驗證，開展了航箭、250-3 航彈CCIP 攻擊方式鑒定試飛，以及500-3航彈的CCRP 攻擊方式鑒定試飛。其中航箭、250-3航彈CCIP 攻擊方式精度均滿足要求。500-3 航彈的CCRP 攻擊方式共投放兩枚，航彈均正常投放，但投放偏差分別為430m 和475m，不滿足最大偏差115m的精度要求，通過修正，最終滿足精度要求。

圖2 雷達空地測距

1 航彈CCRP 投彈原理

CCRP(連續計算投放點)是一種普通武器空地投放方式。本次考核是火控系統使用雷達AGR 測距值作為解算參數，考核CCRP 投放功能，數據流見圖1。

1）飛行員在平視顯示器（HUD）上通過游標標定目標位置，任務機將目標指向角送雷達；

2）雷達根據任務機計算的靶標俯仰、方位角將天線指向靶標，并進行AGR 測距，測距示意圖見圖

3）雷達將測距值反饋任務機，任務機根據AGR測距值和速度、姿態等其它傳感器參數，解算出飛機待投時間和待投距離在HUD 上顯示，飛行員操縱飛機飛到任務機解算的投放點，按壓投放按鈕，炸彈即掉落。

2 數據分析

影響500-3 航彈CCRP 靶試精度的因素主要有：

1）平顯及雷達的安裝誤差；

2）平顯顯示精度誤差；

3）彈道誤差；

4）慣導/大氣機等機載傳感器的誤差；

5）雷達AGR 測距誤差。

在靶試過程中，一般通過調整火控參數修正上述綜合誤差，以提高靶試精度。

進行500-3 航彈CCRP 靶試后，投放偏差分別為456m 和316m，不滿足要求。經分析記錄數據和視頻，發現雷達AGR 測距存在一定偏差，鑒于該型機250-3 航彈CCIP、90-1 航箭CCIP 靶試精度較高，表明平顯及雷達的安裝誤差、平顯顯示精度誤差、彈道誤差、慣導/大氣機等機載傳感器的誤差較小。經分析認為調整火控參數可修正包含雷達AGR 測距偏差在內的系統綜合誤差，故對火控參數進行修正，火控修參理論分析如圖3。

圖3 中，O 為載機標定時刻位置，A 為彈著點，B為靶標，OA 為雷達AGR 測距，OB 為根據載機GPS和靶標GPS 解算的理論斜距，OC 為GPS 高度，∠α為雷達天線指向角修正量，∠α=∠OBC-∠OAC?！螼BC=arcsin（OC/OB），∠OAC=雷達天線俯仰角-載機俯仰角。對兩次標定時刻數據進行了仿真計算，得出兩組數據的修正量∠α 分別為3.43mrad 和4.32mrad，求平均值并取整后取4mrad?；鹂匦拚走_指向后預期AGR 測距=OC/sin（∠OAC+4mrad），分析數據見表1。

使用標定時刻數據計算為例，OA=7708m，OB=7193m，OC=836.83m，∠OBC=arcsin（OC/OB）=6.7 度。

對雷達記錄數據進行分析，發現雷達輸出至任務機的測距值與雷達記錄儀中的測距值偏差較大，雷達記錄測距值更接近理論斜距。

表1 火控修參理論分析數據

由于輸出至任務機的測距值是對記錄的測距值進行了數據濾波處理，將當前測量值與前面的20 次測量值進行了數據濾波處理，雷達當前的真實測量結果不能準確輸出，因此可以認為雷達測距精度差是由數據濾波處理引起。僅通過調整火控參數無法修正雷達AGR 測距的偏差。

3 誤差原因分析

3.1 AGR 測距原理

AGR 是受火控角度控制進行無線電測距的，根據比相天線原理，利用雷達天線和差方向圖特性，在指定的角度找和路信號最大、差路信號最小的位置，可知天線俯仰差波束角誤差為零就是波束中心指向位置。因此，波束擦地角大，則波束集中，覆蓋面小，測距精度高。

3.2 雷達AGR 處理方法

雷達輸出的測距值是輸出前n 次測距值進行平滑濾波的結果。

式（1）中，R 實際輸出(tn)為tn 時刻雷達向任務機輸出的測距結果，F（n）為平滑濾波函數，[Rt1,……，Rtn]為n 次實時測距結果，n 為濾波器長度。

為消除標定誤差等帶來的數據波動，保證標定時刻后連續數據的絕大部分有效，目前n 取值為20。n取值越大，數據更新響應越慢，而CCRP 模式投彈需要的是雷達標定時刻的測距結果，n 取值較大會導致雷達不能將標定時刻的準確測距數據發送給火控系統，尤其是針對CCRP 模式下標定目標對準時，導致標定時刻的雷達測距偏差變大。

3.3 分析結果

數據分析表明，雷達測距數據經過平滑濾波后，在標定時刻跟隨性變差，指向收斂變慢，導致CCRP模式下標定測距誤差較大。

4 解決措施

在目前地靶標定準確，火控算法優化后，火控精度誤差很小的情況下，測距數據波動減小，雷達輸出測距信息不會因某一幀數據大的變化而出現抖動現象，而雷達數據處理平滑濾波設置過長，即公式（1）中的取值較大，會使測距變化趨勢變化過慢，誤差加大。

為了使測距變化趨勢加快，應降低n 的取值，雷達內部算法要求n 應為偶數，n 最小可取值為2。按照公式（1）進行仿真，n 為2 和4 時，誤差基本相當，n 為6 時，誤差增大到約150m 量級。因此可將公式（1）中n 取值調整為4，此時可使雷達測距信息輸出收斂變快，加快測距信息趨勢變化的跟隨性，滿足CCRP 投彈要求。

5 結 論

根據雷達測距調整結果，結合標定時刻參數，對投彈偏差進行仿真，如圖4 所示，O 為標定時刻載機位置，A 為彈著點，B 為仿真彈著點，θ 為雷達擦地角，BC 為AGR 測距修正量，AB 為彈著點修正量。一般來說θ 小于10°，可近似認為AB=BC×cosθ。計算結果如表2 所示。

圖4 AGR 測距變化對彈著點影響分析

表2 雷達AGR 修正后彈著點偏差預計

AGR 測距修正后，通過仿真計算，彈著點偏差最大74 米，雷達測距誤差隨動火控系統誤差，實驗仿真的測量數據在標定時刻的誤差值滿足CCRP 投彈要求。