一种逐发瞄准火炮的击发频率的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种逐发瞄准火炮的击发频率的计算方法。该方法运用随机穿越理论，考虑逐发瞄准火炮射击过程中存在射击准备时间，根据火炮的射击诸元误差穿越射击门的随机穿越频率，以及射击诸元误差在射击门内和射击门外的概率，从而得到射击诸元误差的随机穿越周期概率密度函数；然后根据火炮的随机击发周期的密度函数，计算出火炮的平均击发周期和平均射频。本发明专利技术可以为逐发瞄准火炮的射击频率的设计和检测提供一种有效的计算方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于武器系统效能分析领域，用于对逐发瞄准火炮的射击频率这一战技指标在进行武器系统设计和验证时进行计算。
技术介绍
传统的逐发瞄准火炮，如地炮、突击炮等，其射击方式是每一次击发完成后，射击冲击载荷使得火炮的身管产生随机振动，火炮在闻低角和方位角上的射击诸兀误差的大小和方向都是随机的，需要等待振动的过渡过程基本结束，并且射击准备(后座、复进、装填、瞄准)工作完成，火炮才可以进行下一次击发。对现代的逐发瞄准自动火炮，特别是行进间射击的自动火炮，不论是车载还是舰载，虽都配置了稳定装置，也难使其射击过程中的随机振动达到需求的稳定程度。为解决这一问题，行进间射击的直瞄火炮均以其火控解算诸元为中心、而间瞄火炮则以其陀螺装置构建的复瞄器所保持的火控解算诸元为中心，设置一个射击门。如果射击门为椭圆，射击诸元误差对其随机穿越过程如附附图说明图1所示。图中，坐标原点为火控解算射击诸元；以a，b为长短半轴的椭圆为预置的射击门，记为Ω ；Z(t) = [x(t),y(t)]T e R2中的x(t)，y(t)分别为火炮方位角、高低角对应的射击诸元误差；称h，t3, t5…为Z(t)对于射击门Ω的正(由外向内)穿越点，t2, t4, t6…为Z(t)对于射击门Ω的负穿越点。如果对Z(t)采用连续的检测装置(如自整角机或正余弦变压器)，再考虑到火炮击发后，还需要射击准备时间Ts，为能尽快的自行生成击发指令，逐发瞄准体制下的火炮击发瞬时的选择准则应是第一个正穿越点h是首发击发瞬时；后一击发瞬时与前一击发瞬时所对应的两个正穿越点间的时间间隔是大于Ts中的最小者。很显然，受到上述随机振动过程的影响，逐发瞄准火炮的射击频率是随机的。与之不同的是对于速射武器，如高炮、机枪等，为了保证较高的射频，其射击过程中不需要等待每一次冲击振动结束就进行连续射击，其射频往往采用固定 值。由于逐发瞄准的火炮射频的均值是火力反应速度的关键性指标，它已被纳入战技指标体系。因此必须对火炮射频的随机特性加以分析和研究，以获得最佳的火炮射频。当前，有关逐发瞄准的火炮射频是通过大量的试验数字仿真或者试凑的办法来获得，需要花费大量的时间，并且缺乏理论依据。目前，对武器系统的射频进行研究的为文献也有所报道，但是都没有考虑逐发瞄准火炮在实际射击过程中存在需要射击准备时间这一不可或缺的约束，因而其研究结果不符合武器系统射击过程的实际情况。本专利技术针对上述逐发瞄准火炮的射击特点，特别是考虑逐发瞄准火炮存在需要射击准备时间这一不可或缺的约束，在研究火炮的射击诸元误差对射击门的随机穿越特性的基础上，给出了逐发瞄准火炮的随机射频的分布函数及其均值的数学计算方法。该方法适用于所有逐发瞄准的自动击发武器。对于由炮手直接操瞄的非自动火炮，它的瞄准镜的不灵敏区的边界等效于射击门；对坦克炮而言，它已有了射击门，但其主要任务是提高首发命中率，如果在后续的射击过程中要求它们进行多发射击，为提高它们的射速，本方法同样适用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。实现方案，根据测量射击准备时间、火炮的射击诸兀误差穿越射击门的随机穿越频率以及射击诸兀误差在射击门内和射击门外的概率，计算射击诸元误差的随机穿越周期概率的分布，然后得出火炮的随机击发周期的密度函数，最后计算出火炮的平均击发周期和平均射频。具体步骤如下I)根据战技指标要求或实际测量获得射击准备时间Ts ；2)获得射击诸元误差穿越射击门的随机穿越平均频率λ ；3)获得射击诸兀误差在射击门内概率aQ和射击门外的概率Ct1 ;4)根据前三步获得的参数带入公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逐发瞄准火炮的击发频率的计算方法，其特征在于根据测量射击准备时间、火炮的射击诸元误差穿越射击门的随机穿越频率以及射击诸元误差在射击门内和射击门外的概率，计算射击诸元误差的随机穿越周期概率的分布，然后得出火炮的随机击发周期的密度函数，最后计算出火炮的平均击发周期和平均射频，具体步骤如下：1）测量射击准备时间Tδ；2）?获得射击诸元误差穿越射击门的随机穿越频率λ；3）获得射击诸元误差在射击门内概率α0和射击门外的概率α1；4）根据前三步获得的参数带入公式fch(t,n)=(λα0-α1)nΣi=0n-1[α0α1(α0-α1)λ]iCnitn-i-1[(-1)ie-λα0t+(-1)ne-λα1t]，式中Cni=(n+i-1)!i!(n-1)!(n-i-1)!，得到射击诸元误差的随机穿越周期概率密度函数fch(t,n)；5）将fch(t,n)带入公式fTj(Tj=t,Tδ)=Σn=1∞fch(Tδ,n-1)t≥Tδ0t<Tδ得到火炮的随机击发周期的密度函数；6）将带入公式T‾j=1γ‾j=Σn=1∞fch(Tδ,n-1)∫Tδ∞tfch(t,n)dt=Σn=1∞fch(Tδ,n-1)nα0-α1Σi=0n-1[α0-α1(α0-α1)λ]2Cni[(-1)i∫Tδ∞tn-ie-λα0tdt+(-1)n∫Tδ∞tn-ie-λα1tdt]得到火炮的平均击发周期和平均射频。FDA0000262679674.jpg,FDA0000262679675.jpg,FDA0000262679677.jpg,FDA0000262679678.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种逐发瞄准火炮的击发频率的计算方法，其特征在于根据测量射击准备时间、火炮的射击诸兀误差穿越射击门的随机穿越频率以及射击诸兀误差在射击门内和射击门外的概率，计算射击诸元误差的随机穿越周期概率的分布，然后得出火炮的随机击发周期的密度函数，最后计算出火炮的平均击发周期和平均射频，具体步骤如下1)测量射击准备时间Ts；2)获得射击诸兀误差穿越射击门的随机穿越频率入；3)获得射击诸兀误差在射击门内概率αο和射击门外的概率α I ;4)根据前三步获得的参数带入公式2.根据权利要求1所述的逐发瞄准火炮的击发频率的计算方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王向民，王军，薄煜明，郭治，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：