近程反导舰炮武器系统射击效率评估

近程舰炮武器系统担负着舰艇末端防空反导任务。提出了一种评估反导射击效率的方法,该方法选取了单目标毁伤概率、毁伤目标数学期望、服务概率作为射击效率指标。在确定舰炮武器系统有效射击区域的基础上,分析了反导可射击条件,研究了对单目标沿其航路射击的可射击时间、点射次数、受到各次点射的概率,利用经验公式得到单目标毁伤概率。然后,研究了多座舰炮对群目标射击时毁伤目标数学期望、服务概率两项评估指标的计算方法。实例计算分析表明该方法有效可行。     

Monte-Carlo法在武器系统射击参量设计中的应用

以ARENA 坦克主动防护系统为实例,研究武器系统设计参量的设计方法. 基于该类武器系统工作原理分析,建立防护弹药对来袭目标毁伤概率计算的Monte-Carlo仿真模型,开发相应的应用程序, 计算不同射击参量下武器系统的单发毁伤概率;通过综合分析, 获得合理匹配的射击参量.提出了一种利用计算机仿真来研究武器系统射击诸元的方法.     

最优未来空域窗模型

未来空域窗射击体制是一种近年发展起来的高炮射击体制。以往对它的数学描述只考虑了一组射击误差,通过定量构造的方式,给出了一种可行的未来空域窗模型。在考虑了炮弹间的相关误差,以毁伤目标的概率为效能指标,推导出了最优未来空域窗的模型,并给出了未来空域窗可实现的毁伤目标概率上界。最后通过算例,分析了各参数变化对未来空域窗的影响。结果表明:给出的未来空域窗模型优于已有的模型。     

火箭武器对巡航导弹的毁伤效能研究

建立了某火箭武器拦截巡航导弹的毁伤概率模型，分别研究了在集火射击和多射击诸元的情况下对目标的毁伤概率，采用MATLAB语言编制了仿真软件，用蒙特卡洛法进行了仿真计算。仿真试验结果表明，当目标散布较小时，采用集火射击体制对目标的毁伤概率较高；当目标散布较大时，采用多射击诸元体制对目标的毁伤概率相对较高；若在航路上能对目标实施多次齐射，该火箭武器系统能够以较大概率毁伤巡航导弹。     

基于综合评价的弹炮结合系统火力分配模型

火力分配是弹炮结合武器系统射击指挥中的重要环节,在弹炮共防区,如何合理地确定射击目标的火力单元,是影响武器作战效能的重要因素。对弹炮结合武器系统中防空导弹分系统和高炮分系统战术技术性能与作战特点进行了分析比较,定义了先机毁伤的概念,并将毁伤概率、先机毁伤和武器费用作为影响火力分配的因素。根据火力分配问题的特点,提出一种主客观赋权相结合的确定指标权重的方法,建立了基于多指标综合评价的弹炮结合系统在弹炮共防区的火力分配模型,为弹炮结合系统的火力分配智能化提供一种新思路。     

大口径舰炮图像配准方式射击精度仿真

阐述了对岸射击采用图像配准方式的必要性,说明了该射击方式的过程,并对图像配准方式射击进行了误差分析,给出了基于蒙特卡罗法的误差计算模型,并进行了仿真,指出了模型中存在的问题以及需要做的改进。     

舰炮对岸区域射击最优表尺分配模型研究

舰炮对岸射击问题需要求取表尺梯次差及射击弹丸数量,区域射击方法能够优化求解这些参数。给出舰炮对岸射击毁伤概率模型,引入中间函数通过变分求解最优中间函数,进而提出表尺梯次差求解方法。根据预定毁伤概率要求,构建迭代模型,给出基于预定毁伤概率的射击弹丸数量求解方法。通过数值求解得到典型题设下的表尺梯次差及射击弹丸数量,并与现有方法进行了对比分析。分析结果表明,方法能够给出满足预定毁伤概率要求的舰炮对岸射击方案,与现有方法相比,模型精确性和优化程度更高。同时,在无法确定目标分布特性时,可以假设目标服从均匀分布并进行舰炮对岸射击方案求解,虽然会增加射击弹丸数量消耗,但是可以保证毁伤概率达到预定要求。     

反舰导弹区域射击方法研究

为进一步发挥反舰导弹(anti ship missile, ASM)的搜捕优势,结合ASM应用特点,提出ASM的区域射击方法。为使射击方案满足预定捕获概率、预定毁伤概率,并降低所需ASM总数,分别提出满足预定捕获概率的可用瞄准点间隔范围计算方法、对应最优毁伤概率的瞄准点间隔计算方法和ASM数量计算方法。在不同初始条件下,通过数值计算,与统计模拟法的结果和现有方法进行对比。结果表明,该方法具有较高的准确性,能够求解得到满足预定捕获概率与毁伤概率的射击方案;与现有方法相比,优化程度更高,并且可以给出更为完备的射击指挥参数以及射击方案求解流程,能够为ASM的战术应用提供更好的理论与技术支撑。     

对任意分布目标的舰炮对面区域射击瞄准点配置方法

为解决目标服从不规则分布情况下,舰炮对面射击瞄准点配置求解困难的问题,提出对任意分布目标的舰炮对面区域射击瞄准点配置方法。通过在离散空间内描述目标分布概率密度函数,直接给出数值形式的目标分布概率密度函数,避免解析形式下多次更新、更改对目标概率密度函数复杂度的提升;基于变分分析,求解数值形式的最优有效范围与最优中间函数;基于最优有效范围进行射击瞄准点初分配,之后基于共轭梯度法与最优中间函数进行射击瞄准点配置优化。仿真分析中,在目标服从规则分布情况下分别采用现有方法与所提方法求解瞄准点配置与对应毁伤概率,在目标服从不规则分布情况下采用所提方法求解瞄准点配置,并通过统计模拟法对比验证毁伤概率。结果表明,该方法在目标服从规则分布情况下与现有方法优化程度相当;同时,该方法能够求解目标服从不规则分布情况下的瞄准点配置,对应毁伤概率与理论最优毁伤概率相近。     

中程空地导弹武器系统作战效能评估

为定量分析和评估中程空地导弹武器系统在给定条件下完成规定任务的程度,依据美国工业界武器系统效能咨询委员会给出的模型思路和方法,对武器系统的作战效能进行了分析和评估建模。给出了武器系统可用度、可信性和考虑敌方对抗条件下的系统能力、作战效能计算公式,详细讨论了对抗环境对武器系统作战效能的影响和提高武器系统突防概率及作战效能的方法。着重分析了电子对抗环境对突防空地导弹命中毁伤概率的影响,火力对抗环境对突防空地导弹生存概率的影响和提高突防概率的方法,还依据有关文献分析了突防空地导弹撞地概率的计算方法,在分析的基础上均给出了计算公式,据此可定量分析和评估武器系统的作战效能。     

高炮与防空导弹射击时机互补性研究

防空火力分配包含武器目标匹配和武器单元的射击时机分配两部分,其目的是明确由哪些火力装置对哪些目标在何时进行射击。在对防空导弹和高炮弹道特性及射击特点之间的差异进行分析的基础上,引入实例,分别对导弹有控弹道模型以及高炮弹头的飞行时间曲线进行了计算;根据它们的飞行时间曲线,分析了二者对同一航路的射击时机,定量论证了防空导弹和高炮的互补性,为弹炮结合防空系统的设计优化提供依据。     

基于蒙特·卡罗积分法的面目标精度评定方法

射击精度是导弹武器系统最重要的性能指标之一。建立了一种针对导弹武器射击面目标的精度评定方法,定义了命中面目标的精度指标命中区域圆概率偏差,设计了基于蒙特·卡罗积分法的命中区域圆概率偏差计算方法。理论推导和仿真分析表明,对命中面目标的精度指标定义合理,所设计的命中区域圆概率偏差计算方法简单、精确,可以用于导弹武器命中面目标的精度评定及瞄准点选取。     

飞机空面精确打击武器火控系统精度仿真分析

空对面精确打击武器火控系统是现代作战飞机对付地面(或海面)目标的一种重要武器系统,在现代战争中有着无可替代的作用,其武器系统精度是关键技术指标。在分析精度分析评价指标体系的基础上,分析了影响飞机空面精确导弹武器火控系统的误差因素,确定了从飞机火控系统和导弹制导系统两个方面来分析武器火控系统精度误差链的分析方法。针对防区外空地电视遥控制导导弹火控系统进行精度分析与评估,利用蒙特卡罗法对防区外空地导弹火控系统进行了全武器精度分析仿真。其结果对评价空对面精确打击武器火控系统精度具有很好的工程应用价值。     

制导化改进的常规航空炸弹命中精度分析

针对常规航空炸弹制导化改进的作战需求,研究了制导控制系统采用稳定控制回路和弹体构成的闭环系统方案,提出了稳定控制回路的设计方法。首先，分析了影响制导化改进的常规航空炸弹命中精度的主要误差表现形式和分布规律模型。其次，给出了基于蒙特卡罗法的命中精度分析方法。最后，采用A、B两组试验仿真分析了落点分布规律对圆概率误差(circular error probability, CEP)值和命中精度的影响。结果表明，分析方法科学合理,控制系统的设计方案可行。     

改进的分形算法在弱小目标检测中的应用

针对单帧图像中的弱小目标检测问题,提出了一种改进的基于分形的快速检测方法。该方法首先利用图像的局部熵信息对目标进行粗定位,以得到一个包含目标的感兴趣区域,然后利用分形理论构造该区域的分维像,最后对分维像采用自适应阈值分割即可将弱小目标精确检测出来。与传统分形算法相比,提出的改进算法包含粗定位和细定位两部分,它将分形算法要处理的区域缩减到局部熵所估计的小范围内,从而克服了传统分形方法计算量大、抗噪性差的缺点。仿真实验结果表明,该方法能够稳健、快速、有效地检测弱小目标。     

椭圆环散布下射向对跑道打击效果的影响分析

针对常规导弹对机场跑道打击效果的问题,根据某型子母弹实际落点的椭圆环散布规律,建立了射向与跑道主轴成一定夹角时跑道失效率的Monte Carlo模型。计算并分析了射向变化对跑道打击效果的影响:射击方向平行于跑道边时的打击效果明显好于垂直于射击方向时的打击效果。为地地常规导弹发射阵地选择和作战运用提供了理论依据。     

坦克炮控系统关联参数测试精度建模仿真分析

叙述了坦克武器系统的发展历程及其炮控系统定型试验项目,介绍了炮控系统性能参数测试系统的组成及工作原理,提出了坦克装甲车辆武器系统定型试验中,炮控系统关联参数测试时存在测试精度超差问题,通过建模仿真手段,建立了基于光纤陀螺的角位移测量误差模型,分析了影响测量精度的主要因素,给出了测量误差补偿方法,经试验验证,补偿方法合理可行。

Abstract：

Progress history and gun control system （GCS） approval test items of tank weapon systems were proposed. Composition and working principle of GCS performance parameter test system were introduced. The problem of GCS relevant parameters measuring accuracy running out of tolerance in tank armored vehicle weapon system approval test was put forward. Angle measuring error model based on FOG was modeled and the major influencing factors of measurement accuracy were analyzed by the means of modeling and simulation. Compensation process of measuring error, which was verified by experiment to be rational and feasible, was given out.