CCRP 攻击方式下目标斜距误差对投弹位置误差的影响分析

2017-04-10 02:44黎子芬欧阳寰王超勇
中国设备工程 2017年6期
关键词:斜距投弹载机

黎子芬,欧阳寰,王超勇

(海军航空工程学院青岛校区,山东 青岛 266041)

CCRP 攻击方式下目标斜距误差对投弹位置误差的影响分析

黎子芬,欧阳寰,王超勇

(海军航空工程学院青岛校区,山东 青岛 266041)

在我军极为重视提高空对地轰炸精度的背景下,研究了 CCRP 攻击方式下目标斜距的测量误差对投弹位置误差的影响情况。首先根据实际使用条件对作战环境中的相关信息作了合理化的假设,然后推导了机载雷达测得的目标斜距误差对载机的投弹点位置误差的影响模型,最后对模型进行了仿真,得出了具有指导意义的结论。

CCRP;目标斜距;投弹位置;误差分析

1 概述

连 续 计 算 投 放 点(Continuously Computed Release Point,CCRP)是平视显示 /武器瞄准系统、综合火力控制系统实施轰炸的一种瞄准原理,也是现阶段轰炸机对地攻击的一种主要的轰炸瞄准原理。CCRP 瞄准原理适用的轰炸方法比较全面,如水平轰炸、俯冲轰炸、俯冲拉起轰炸以及拉起轰炸。然而在 CCRP 轰炸方式下,常规武器轰炸误差依然较大,导致这一结果的原因也是多方面的,其中,投弹位置误差是不容忽视的一项。

利用 CCRP 轰炸原理的关键在于对目标参数和载机自身参数的测量。造成飞机投弹位置误差的主要原因有:飞机自身参数的误差,机载传感设备提供飞机的位置及运动参数的误差,机载设备对目标参数测量的误差,这些误差会在整个投弹轰炸的过程中起着至关重要的作用。载机火控参数的测量误差直接影响着目标标定和轰炸瞄准的准确度。另外炸弹本身参数也影响着轰炸的精度,并且炸弹弹道拟合误差、炸弹投弹延时和投放速度误差也会在一定程度上影响着投弹误差,本文仅讨论从载机选用目标标记法时机载设备所测得的目标斜距误差对载机投弹点位置误差的影响。

2 误差模型

2.1 假设条件

讨论轰炸瞄准,按实际使用条件可作以下简化假设。(1)在炸弹落下时间内,不考虑垂直风、中间风的影响,假设风仅在水平面内作用,且风速风向不变。(2)不计视差。(3)轰炸时载机保持等速直线俯冲飞行状态。(4)不考虑载机横滚角和侧滑角。(5)不计平显、雷达的安装角。

2.2 误差模型

采用CCRP轰炸方式时,需要对目标进行标定,本文以目标标记法为基础介绍误差模型的推导过程。

在目标标定时刻,载机与地面目标之间的位置关系如下图1所示。

图1 载机与目标位置关系示意图

设载机位于空中的0点,目标位于地面的M点,将载机看为质点,在0点建立载机的雷达坐标系,R0为载机与目标之间的斜距, μR为载机与目标之间的 俯 仰 角,νR为 载 机 与 目 标 之 间 的 方 位 角 , h0为 载机当前的飞行高度。

根据图1,地面目标所在位置M点在雷达坐标系中的分量为:

当对目标斜距参数的测量存在测量误差 RΔ 的情况下,地面目标所在位置M点在雷达坐标系中的分量为:

根据文献中飞机坐标系与水平飞机坐标系和航向坐标系与地理坐标系的转换关系,将(2)式转换到地理坐标系,得到在标定时刻载机到目标之间的位置关系为(3)式。

其中,0θ表示目标标定时刻载机的俯仰角,0K为目标标定时载机的航向角。

从目标标定时刻起至载机到达投弹点的任意时刻t,载机与目标之间的位置关系为(4)式。

其中,xw、yw 、zw 为载机的地速矢量在地理坐标系中的分量。在任意时刻t,载机与目标的水平距离D和水平方位差K为(5)式。

分别将式(3)、(4)带入式(5)即可得采取目标标记法时机载设备所测得的目标斜距误差对载机投弹点位置误差的影响模型。

3 仿真

假设某型轰炸机的机载设备测量得的参数如下:

图2 目标斜距测量误差引起的投弹误差

从仿真结果中可以看出,目标斜距的测量误差对载机投弹时的距离误差和方位误差均可近似看作是线性递增的。以上误差分析仅是从理论基础上进行的,与实际应该会有一定的偏差,但是从理论上认清 CCRP 原理投弹位置误差产生的原因以及影响因素对提高 CCRP 轰炸精度将会有一定的帮助。

本文以攻击地面目标时载机在直线俯冲过程中采用 CCRP 攻击方式为研究背景,在一定的假设条件下推导了机载雷达测得的目标斜距误差对载机的投弹点位置误差的影响模型,模型由两部分组成:水平距离误差模型和方位误差模型。最后对所建立的模型进行了仿真,得出的结论对后续深入研究CCRP 轰炸精度具有重要的指导意义。

[1]程江涛,谢振华,欧阳寰,等 . 航空火力控制原理 [M]. 海军航空工程学院青岛校区,2014.08.

图像kg尺寸不同,要进行联合复原,只需要将图像补零对齐。

5 结语

针对目前运动模糊复原的局限性问题,设计了新的运动目标观测方式,可同时获取相同背景、不同运动模糊程度的多幅目标观测图像,从而进行多图像联合模糊复原。实验表明,该方法获取的图像易进行准确的 PSF 估计,利用多幅图像信息补充,提高了运动模糊目标复原的复原效果,具有实用价值。

参考文献:

[1]邹谋彦 . 反卷积与信号复原 [M]. 北京:国防工业出版社,2001.

[2]李勇 ,李平 ,文玉梅.光学成像系统空间移变降质的最小二乘约束复原 [J].中国图形图像学报 ,2006,11(8):1180-1187.

[3]Ben-EzraM,NayarSK.Motion-based Motion Deblurring[C]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2004,26(6):689-698.

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TJ414

A

1671-0711(2017)03(下)-0184-02

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