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1、制导火箭射击精度探析摘要：制导火箭末敏弹是火箭制导控制技术和末敏弹技术有机结合的新型弹药，针对此前制导火箭与末敏子弹相结合的系统射击精度研究不够充分的问题，根据制导火箭末敏弹的工作流程和弹道特点，建立了各飞行段制导火箭和末敏子弹的弹道模型，通过分析各弹道段扰动因素的影响，对误差源进行了分配，运用法进行了射击精度仿真计算和分析。结果表明，制导火箭末敏弹系统射击精度不大于，与末敏子弹的扫描探测范围匹配，知足准确打击小幅员目的的要求。分析方法和仿真结果对完善制导火箭末敏弹指标体系、优化弹道方案以及作战使用时计算用弹量等具有重要意义，可以作为同类装备设计参考。关键词：制导火箭末敏弹；制导火箭；末敏弹；
2、射击精度制导火箭末敏弹集火箭制导控制技术和末敏子弹技术于一体，与常规末敏弹药相比，由于采用了制导控制技术，火箭母弹能够较准确地将末敏子弹投送到目的区上方，这大幅度提高了子弹进入目的区的概率；与制导火箭其它类型战斗部相比，末敏子弹可自动识别并打击其扫描范围内的装甲目的，因而，制导火箭末敏弹是可在远距离、大范围内高效毁伤敌装甲目的的新型弹药。制导火箭末敏弹的弹道相对较为复杂，可划分为母弹无控段、中制导段、末制导段和战斗部开舱后末敏子弹的非稳定飞行减速段、伞弹减速段、稳态扫描和目的探测识别攻击段等。由于此前对制导火箭与末敏子弹相结合的系统射击精度研究不够充分，目前在制导火箭末敏弹指标体系中，分别按制
3、导火箭和末敏弹提法，提出了“母弹射击精度指标和“进入目的区子弹的命中概率指标。为确定制导火箭末敏弹系统的射击精度，进一步完善指标体系，对包含末敏子弹飞行弹道的系统射击精度进行分析研究是非常必要的。制导火箭末敏弹工作流程以卫星地磁制导体制为例，制导火箭末敏弹发射后的工作流程：火箭弹离轨；无控飞行；卫星定位仪和地磁测姿组件工作；弹载计算机根据卫星定位仪和地磁测姿组件的测试信息，计算弹道偏差，根据制导控制策略，控制执行机构动作，修正火箭弹的飞行弹道；到达目的区上空预定开舱点时，抛射机构作用，战斗部开舱抛出末敏子弹；末敏子弹被抛出后，以非稳定状态飞行减速一级减速；之后，在减速伞作用下进入调姿减速状态；
4、激光雷达进入工作状态；当子弹距地面小于一定距离时，抛掉减速伞，释放旋转伞，旋转伞带动子弹运动，进入稳态扫描状态和识别起爆阶段；判识到目的，战斗部作用，攻击毁伤目的。射击精度计算模型弹道划分射击精度是武器装备的主要性能指标之一。制导火箭末敏弹的射击精度从大的方面可分为母弹飞行段精度有明确指标要求和子弹飞行段精度。弹道模型包括母弹飞行段模型、开舱抛撒经过模型、末敏子弹非稳定飞行一级减速段模型、末敏子弹伞弹减速段二级减速段模型、稳态扫描段模型及飞行模型等。不计弹道，制导火箭末敏弹的弹道如图所示。图中为母弹飞行段弹道，为子弹非稳定飞行减速段弹道，为子弹伞弹组合减速段弹道，为子弹稳态扫描段弹道。母弹弹道
5、模型以卫星地磁电动比例舵机方案为例，制导控制系统原理框图如图所示。图中，分别为目的经度、纬度、高度坐标；，分别为制导火箭经度、纬度、高度坐标，分别为制导火箭在北天东坐标系下的北向、天向、东向速度；，分别为速度倾角误差、高度误差、速度偏角误差；，分别为弹体滚转角和滚转角速度。在此基础上，建立六自由度刚体弹道模型，见参考文献。末敏子弹弹道模型母弹飞行至目的区上空到达预定的开舱条件时，抛射机构作用，战斗部开舱沿轴向抛出枚末敏子弹，将开舱点的弹道参数作为末敏子弹弹道的初始条件。取母弹的弹道倾角与子弹的初始弹道倾角一样，母弹的飞行速度与抛射速度之和为子弹的初始速度。子弹非稳定飞行减速段由于制导火箭末敏弹
6、开舱抛射子弹时速度较高，采取了子弹串非稳定飞行的减速方案一级减速，该段弹道按质点弹道处理。伞弹减速段减速伞释放后，减速伞与末敏子弹构成伞弹系统，伞弹系统下降到离地面一定高度时，抛掉减速伞并释放旋转伞。稳态扫描段末敏子弹减速段结束时，已基本根据平衡速度呈垂直下降状态，在无风情况下，稳态扫描时扫描螺旋线中心坐标即为减速段结束点末敏子弹的，坐标。若有常值风时，伞弹系统会随风平移。影响射击精度的误差源分析母弹飞行的误差源可分为制导误差和非制导误差。非制导误差主要包括测地误差、起始扰动误差、弹体参数误差、气动参数误差、气象参数误差等；制导误差主要有测量误差和导引误差等。分析部件当前的水平并结合试验测试情
7、况，确定仿真分析所用的主要误差源及其标准偏差见表。末敏子弹弹道误差主要有减速伞释放延期误差、各弹道段的阻力特征量误差、气象测量误差等。影响末敏子弹落点精度的主要误差源及其标准偏差见表。射击精度仿真结果根据表、表给出的误差源分配结果，采用法，分别对制导火箭母弹、末敏子弹和全弹道射击精度进行数学仿真模拟打靶。根据末敏子弹进入稳态扫描后，即可对目的进行探测与识别，一旦探测、识别到目的，即触发战斗部对其进行攻击的特点，在分析计算射击精度时将稳态扫描状态延伸至子弹落地为止。海拔和海拔地区、大小射程条件下的仿真计算结果见表。表中为海拔高度，为开舱点纵向偏差，为开舱点横向偏差，为子弹纵向偏差，为子弹横向偏差
8、，为全弹道纵向偏差，为全弹道横向偏差，为开舱点圆概率误差，为全弹道圆概率误差。由仿真计算结果可得出如下结论：相对于无控火箭射程的落点分布水平，由于采用了制导控制技术，制导火箭母弹的射击精度提高到了以内，到达了可准确打击小幅员目的的水平；末敏子弹飞行弹道固然很短，但由于其处于无控状态，飞行分布和误差可能大于母弹，应是总体弹道方案设计和战斗部开舱点设计时必须考虑的主要因素之一；分析研究结果表明，制导火箭末敏弹系统圆概率误差不大于，与末敏子弹的扫描探测范围匹配，可有效保证火箭末敏弹的作战效能。结束语通过建立包括制导火箭母弹和无控末敏子弹的制导火箭末敏弹全弹道模型，并分析各弹道段的弹道特性及误差源，对母弹、子弹和全弹道射击精度进行了仿真分析，分析结果为确定火箭末敏弹系统射击精度、完善指标体系以及弹道方案优化和作战使用时计算用弹量等提供了理论根据，可以作为同类装备设计的参考。参考文献韩子鹏弹箭外弹道学北京：北京理工大学出版社，：，杨绍卿乖巧弹药工程北京：国防工业出版社，：，杨启仁子母弹飞行动力学北京：国防工业出版社，：，王国平，芮筱亭，张驰，等远程火箭末敏弹弹道特性仿真弹道学报，：，：