水下炮试验系统及其试验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下炮试验系统，它的定位声呐用于获取目标距水下炮武器系统所在平台的距离、高低角和方位角，火控设备用于根据定位声呐获取的目标距水下炮武器系统所在平台的距离、高低角和方位角，运用弹道积分法对目标外形参数、运动方向和速度进行解算从而获取射击诸元，水下炮武器系统用于当目标进入水下炮武器系统有效射程内时，根据射击诸元发射水下弹，水下多普勒测速仪用于获取水下弹在飞行过程中的速度、水下弹落点前的存速和落点的着角，水下摄影装置用于对发射的水下弹进行跟踪摄影，获取水下弹的落点从而判断是否命中目标。本发明专利技术为水下炮武器系统发射技术后续的研究及改进提供试验数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
水下炮试验系统及其试验方法
本专利技术涉及装备测试
，具体地指一种水下炮试验系统及其试验方法。
技术介绍
水下炮武器系统可根据探测系统对水下目标定位，通过火力系统发射水下弹，射弹以超过1000m/s的高速发射，在水中形成空泡，降低航行阻力，保持高动能水下穿行，可远射程、高存速对鱼雷、水雷及蛙人等典型水中来袭目标进行有效破坏，消除来袭目标对我舰艇的威胁，是一种快速、高效的防御手段。因此在空中、水面及水下平台上配置水下炮武器系统，随舰队或航母执行作战任务，快速为其探明或开辟海上安全通道，同样也可为登陆作战探明或开辟海峡或沿岸安全通道，保证舰船的通航安全；可有效弥补传统反鱼雷、水雷及蛙人目标手段的不足，对于进一步完善水下防御装备体系，满足未来反水下目标作战需求，具有重要的军事意义。目前典型的水下炮试验系统多以武器发射系统为主，主要研究水下弹发射装置或膛口环境，并未涉及水下炮射击效力测试研究。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种水下炮试验系统及其试验方法，本专利技术可有效研究典型场景中水下炮武器系统对鱼雷、水雷、蛙人等对我方舰艇具有极大威胁的目标的射击效力，为水下炮武器系统发射技术后续的研究及改进提供试验数据支撑。为实现此目的，本专利技术所设计的水下炮试验系统，它包括定位声呐、火控设备、水下炮武器系统、水下摄影装置和水下多普勒测速仪，其中，所述定位声呐用于获取目标相对水下炮武器系统所在平台的距离、高低角和方位角，所述火控设备用于根据定位声呐获取的目标相对水下炮武器系统所在平台的距离、高低角和方位角，运用弹道积分法对目标外形参数、运动方向和速度进行水下弹弹道解算从而获取射击诸元，所述水下炮武器系统用于当目标进入水下炮武器系统有效射程内时，根据射击诸元发射水下弹，水下多普勒测速仪用于获取水下弹落点前的存速和落点的着角，所述水下摄影装置用于对发射的水下弹进行跟踪摄影，获取水下弹的落点坐标从而判断是否命中目标。本专利技术的有益效果：本专利技术可直接用于水下炮武器系统射击效力试验的测量，获取试验水下工况下的水下弹射速、初速、外弹道特性、击中目标前的存速及着角，最终计算出对鱼雷、水雷、蛙人等典型水下来袭目标的射击效力。该实验方法克服传统实验室工况或原理样机工况下测试数据全局性和客观性不足等问题，对水下弹发射至命中目标全过程进行跟踪与观测，为水下炮武器系统射击效力研究提供完整性保障。附图说明图1为本专利技术的工作状态示意图；其中，1—定位声呐、2—火控设备、3—水下炮武器系统、4—水下摄影装置、5—水下多普勒测速仪。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明：本专利技术依据现有水下弹发射技术、水中弹道特性、水下目标侵彻与毁伤等方面的研究基础，基于目标特性分析和作战能力分析，设置典型作战场景，以水雷、鱼雷、蛙人等典型目标为例进行战术想定分析，同步构建典型作战场景的试验系统，进行试验分析。如图1所示一种水下炮试验系统，它包括定位声呐1、火控设备2、水下炮武器系统3、水下摄影装置4(水下高速摄像机)和水下多普勒测速仪5，其中，所述定位声呐1用于获取目标相对水下炮武器系统3所在平台的距离、高低角和方位角，所述火控设备2用于根据定位声呐1获取的目标相对水下炮武器系统3所在平台的距离、高低角和方位角，运用弹道积分法对目标外形参数、运动方向和速度进行水下弹弹道解算从而获取射击诸元(水下炮的射角、射击时刻等)，所述水下炮武器系统3用于当目标进入水下炮武器系统有效射程内时，根据射击诸元发射水下弹，水下多普勒测速仪5用于获取水下弹在飞行过程中的速度(获取具体时刻的水下弹速度)、水下弹落点前的存速和落点的着角，所述水下摄影装置4用于对发射的水下弹进行跟踪摄影，获取水下弹的落点坐标从而判断是否命中目标。本专利技术的试验系统搭建环境为水下，选取目标为敌方鱼雷、水雷、蛙人等对我舰艇及军事设施具有重大威胁的典型水下目标。依据不同目标设定典型场景进行试验方案定制并完成试验。上述技术方案中，所述水下多普勒测速仪5安装在水下炮武器系统3侧上方，所述水下摄影装置4安装在水下弹飞行弹道的侧上方。定位声呐1采用频率为1200kHz的高频定位声呐。上述技术方案中，当根据水下弹的落点坐标判断为命中目标时，则控制水下炮武器系统3停止发射，水下摄影装置4获取目标被命中后的图像信息，并将水下弹对目标的毁伤位置及毁伤程度进行探测。上述技术方案中，所述火控设备2根据所测得的水下弹落点前的存速、落点的着角、目标被命中后的图像信息和水下弹对目标的毁伤位置及毁伤程度确定目标毁伤等级(“Ι”级毁伤：目标受攻击后被摧毁或自爆；“ΙΙ”级毁伤：目标受攻击后制导、控制或推进系统受损，无法进行攻击任务；“ΙΙΙ”级毁伤：目标受到攻击后推进系统受损或尾翼、螺旋桨受损，对我方危险程度急剧下降)，判断目标是否成功毁伤。一种水下炮试验方法，它包括如下步骤：步骤1：试验开始，分别模拟水雷、鱼雷、水下蛙人等典型敌方水下目标抵近我阵地，当目标进入定位声呐1探测范围时，定位声呐1获取目标相对水下炮武器系统3所在平台的距离、高低角和方位角，火控设备2根据定位声呐1获取的目标相对水下炮武器系统3所在平台的距离、高低角和方位角，运用弹道积分法对目标外形参数、运动方向和速度进行水下弹弹道解算从而获取射击诸元；步骤2：当目标进入水下炮武器系统有效射程内时，水下炮武器系统3根据射击诸元发射水下弹；步骤3：水下多普勒测速仪5实时获取水下弹落点前的存速和落点的着角，水下摄影装置4对发射的水下弹进行跟踪摄影，获取水下弹的落点坐标从而判断是否命中目标(落点坐标与目标坐标一致即命中)；步骤4：当根据水下弹的落点坐标判断为命中目标时，则控制水下炮武器系统3停止发射，水下摄影装置4获取目标被命中后的图像信息，并将水下弹对目标的毁伤位置及毁伤程度进行探测，所述火控设备2根据所测得的水下弹落点前的存速、落点的着角、目标被命中后的图像信息和水下弹对目标的毁伤位置及毁伤程度确定目标毁伤等级，并根据水下炮武器系统3的总射弹数获取水下炮武器系统对典型目标的射击效力(成功毁伤目标所需的射弹数即水下炮武器系统对目标的射击效力指标)；若目标未被命中，则水下炮武器系统继续对目标实施打击，直至命中目标。本试验方法以水下炮试验装置为依托，采用1200kHz主动高频声呐、水下多普勒测速仪及高速摄影等测试装置对弹丸从发射至命中目标全过程进行监测分析，通过对弹丸速度、命中目标前的存速、着角及命中目标后的射击效果进行分析，以获取水下炮队典型目标的射击效力。依据典型作战想定构建水下炮武器试验系统方案，可有效研究典型场景中水下炮武器系统对鱼雷、水雷、蛙人等对我方舰艇具有极大威胁的目标的射击效力，为水下炮武器系统发射技术后续的研究及改进提供试验数据支撑。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下炮试验系统，其特征在于：它包括定位声呐(1)、火控设备(2)、水下炮武器系统(3)、水下摄影装置(4)和水下多普勒测速仪(5)，其中，所述定位声呐(1)用于获取目标相对水下炮武器系统(3)所在平台的距离、高低角和方位角，所述火控设备(2)用于根据定位声呐(1)获取的目标相对水下炮武器系统(3)所在平台的距离、高低角和方位角，运用弹道积分法对目标外形参数、运动方向和速度进行水下弹弹道解算从而获取射击诸元，所述水下炮武器系统(3)用于当目标进入水下炮武器系统有效射程内时，根据射击诸元发射水下弹，水下多普勒测速仪(5)用于获取水下弹落点前的存速和落点的着角，所述水下摄影装置(4)用于对发射的水下弹进行跟踪摄影，获取水下弹的落点坐标从而判断是否命中目标。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下炮试验系统，其特征在于：它包括定位声呐(1)、火控设备(2)、水下炮武器系统(3)、水下摄影装置(4)和水下多普勒测速仪(5)，其中，所述定位声呐(1)用于获取目标相对水下炮武器系统(3)所在平台的距离、高低角和方位角，所述火控设备(2)用于根据定位声呐(1)获取的目标相对水下炮武器系统(3)所在平台的距离、高低角和方位角，运用弹道积分法对目标外形参数、运动方向和速度进行水下弹弹道解算从而获取射击诸元，所述水下炮武器系统(3)用于当目标进入水下炮武器系统有效射程内时，根据射击诸元发射水下弹，水下多普勒测速仪(5)用于获取水下弹落点前的存速和落点的着角，所述水下摄影装置(4)用于对发射的水下弹进行跟踪摄影，获取水下弹的落点坐标从而判断是否命中目标。


2.根据权利要求1所述的水下炮试验系统，其特征在于：所述水下多普勒测速仪(5)安装在、水下炮武器系统(3)侧上方，所述水下摄影装置(4)安装在水下弹飞行弹道的侧上方。


3.根据权利要求1所述的水下炮试验系统，其特征在于：当根据水下弹的落点坐标判断为命中目标时，则控制水下炮武器系统(3)停止发射，水下摄影装置(4)获取目标被命中后的图像信息，并将水下弹对目标的毁伤位置及毁伤程度进行探测。


4.根据权利要求1所述的水下炮试验系统，其特征在于：所述火控设备(2)根据所测得的水下弹落点前的存速、落点的着角、目标被命中后的图像信息和水下弹对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，梁伟阁，魏平，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42