(新)火力控制系统作业

1、火力控制系统定义
火力控制实际上是研究：武器弹丸发射并如何使弹丸有效命中目标这样一个控制过程。

具体研究的问题又可以这样描述，为瞄准目标而实施的搜索、识别、跟踪；为命中而进行的依据目标状态测量值、弹道方程（射表）、目标运动假定、实际弹道条件、武器运载体运动方程等诸多条件下计算射击诸元；以射击诸元控制武器随动系统驱动武器线趋近射击线，并依据射击决策自动或半自动执行射击程序，最终使弹丸命中目标。

2、制导武器和非制导武器中的火控系统有什么区别
火控系统通常与制导系统在使用上是有区别的。

对于非制导武器系统（例如压制兵器中的大口径火炮、火箭炮、坦克炮等）来说，火控系统完成的任务主要是在武器发射前，依照弹头运动规律，并考虑气象条件，解决如何使武器的武器线最大限度的趋近于射击线。

弹丸（头）一旦发射，火控系统将只能对下一发弹头实施控制，而已发射的弹头则是完全按照弹道规律运动。

对于战术制导武器而言，将弹头（战斗部）送抵目标区域或使弹头命中目标是火控系统和制导系统共同的任务。

这两个系统功能分工的界面是在弹头（战斗部）离开炮身管或发射架的那一瞬间。

发射前，火控系统对弹头的控制火控系统对弹头的控制主要是通过控制武器身管或发射架来实现的，它的主要任务是赋予弹头初始方向和一些需要在发射前确定的参数，例如引信分划、转向角、潜入深（深水炸弹、鱼雷）等。

此后，对于自寻的制导，火控系统将不再对武器实行控制，而改由弹载制导系统来完成。

按功能划分，可归入制导范畴。

对非自寻的制导，火控系统中的跟踪分系统有可能成为制导系统的组成部分，用来跟踪弹头；至于如何消除此时弹头与目标之间的误差，则还是由制导系统来完成的
3、火控系统的技术指标
1稳定特性
2跟踪特性
3反应时间
4、武器系统中影响命中精度的因素是什么
1.目标测量因素
2.目标未来参数的估计
3.武器随动系统的性能
4.气象条件的测定精度
5.发射弹丸的初始参数
6.火控解算的数值误差
5、火控系统中涉及的坐标系都有哪些
采用球坐标描述，以武器回转中心为坐标原点
目标坐标由距离、方位角、高低角构成
目标坐标测定实际上是测距和测角
6、现代火控系统的发展方向是什么
1.综合化
2.信息化
3.智能化
4.模块化
5.隐身化
7、根据你本人的认识，设计一个计算机应用控制系统，最难点在哪里？
我觉得难点在于如何做到实时监控，因为系统的一些延时很难消除，会影响控制的准确性，和快速性
二、论述
1、火控系统中涉及的坐标系都有哪些？针对武器和目标都有哪些特殊参数？
火控系统中涉及的坐标系有球坐标系和直角坐标系。

如在坦克火控系统中，以炮塔为参考五的坐标系这一坐标系由于与炮塔联系在一起，在坦克行进时，它也一起运动。

以坦克为参考物的坐标系它虽然也随坦克的行进而行进，但不随坦克的侧倾而侧倾，是一个准静态坐标系。

目标提前点坐标系这是一坐标原点与目标提前点的连线，为基准坐标轴的坐标系
2、什么叫大闭环火控系统？
大闭环火控系统是一种可对射击结果实施自动校正的火控系统，其原理是国外在20世纪70年代提出来的。

即利用弹丸跟踪测角和测距装置实时测出坦克炮前一发弹射击的脱靶偏差量，并自动输入火控计算机进行后一发弹的修正计算，然后坦克炮根据计算机修正的射击诸元进行后一发弹射击，从而提高了下一发弹的命中率。

由此可见，大闭环坦克火控系统实际上是对弹丸的脱靶偏差量进行实时测量和实时修正。

这种火控系统尤其是在射击越野行进的高速目标时效果很明显。

目前跟踪目标用自动跟踪器实现，自动跟踪弹丸采用脱靶距离传感器实现。

3.目标探测都有哪些手段？
目标探测的手段很多，但大致上可分为：目测（又可分为直接观察和光学观察），以及借助探测仪器（方式有：微光探测、热成像探测、激光探测、雷达探测、声波探测等
4、直瞄武器和压制武器在火控系统设计方面又有什么不同？
直接瞄准：距离近，观测器材可直接观测到目标相对武器的坐标，坦克炮射击属于这种情况；此时，所得到的测量值可直接用于火控解算
压制武器：利用武器的火力,降低敌人的火力或者自卫能力,逼迫他们一直呆
在掩体下面.他的目的并不是杀死敌人,只是要求对方"把脑袋低下",使对方丧失观察、移动、还火的能力，所以，他不需要很高的系统控制精度
5、一般火控系统都有哪几大组成部分？
1、目标搜索分系统
2、目标跟踪分系统
3、火控计算机
4、武器随动分系统
5、定位定向分系统
6、载体姿态测量分系统
7、弹道与气象条件测量分系统
8、脱靶量测量分系统
9、通信分系统10、初级供电分系统
6、武器平台控制的相应特性对武器性能有什么影响？
一种武器装备究竟放在什么样的平台上，一看需要，二看可能。

同样是巡航导弹，从核潜艇发射，显然比从水面舰艇发射更容易实施突然性。

同样，一架视角为20°的照相机，装在3 000米高的侦察飞机上，一次可以拍摄1平方千米的地面，如果放在300千米高的侦察卫星上，一幅照片囊括的范围可达10 000平方千米。

所以，在加速发展武器装备的同时，积极研制与之配套的新作战平台。

这样“英雄”有了“用武之地”，才能显示出更大的威力。

对武器性能的提高提供了方便。

7.小口径防空武器（30mm以下口径火炮）对火控系统的要求主要是什么？
①抗干扰能力强②抗击目标种类多③反应时间短④持续作战能力强
8.大口径直瞄火炮（坦克主炮）对火控系统的要求又是什么？
坦克火控系统适用于控制坦克（或战车）武器，实现自动或半自动瞄准与发射的全套设备。

其火控系统包括观瞄测分系统，火控计算机及传感器分系统，炮控分系统，操纵控制装置。

快速发现、捕获和识别目标；反应时间短；远距离射击首发命中率高；坦克行进间能射击固定或运动目标；全天候和夜间作战能力强；操作简便，可靠性高；配有自检系统，维修简便；具有较高的效费比.
9.运动武器对运动目标火控系统在设计上应考虑什么问题
主要考虑的有:精度、快速性、环境适应性、和是否能够承受设计冲击载荷1）技术性能指标：稳态、暂态和设状态的性能。

2）作战使用方面的性能，包括可靠性、维修性、操作使用的方便性、安全性，以及对体积、重量、功耗等方面的要求。

3）环境适应性要求，包括保证系统可靠工作的温度范围，海拔高度、防湿、防水、防尘、防霉菌性能，耐冲击、震动性能，以及对电源电压、频率变化的适应
能力等。

4）关于经济性、寿命周期费用等的要求。

5）标准化要求。

三、设计思考题
1、试讨论车辆里程计的设计原理。

传统的车速表是机械式的，典型的机械式里程表连接一根软轴，软轴内有一根钢丝缆，软轴另一端连接到变速器某一个齿轮上，齿轮旋转带动钢丝缆旋转，钢丝缆带动里程表罩圈内一块磁铁旋转，罩圈与指针联接并通过游丝将指针置于零位，磁铁旋转速度的快慢引起磁力线大小的变化，平衡被打破指针因此被带动。

这种车速里程表简单实用，被广泛用于大小型汽车上。

不过，随着电子技术的发展，现在很多轿车仪表已经使用电子车速表，常见的一种是从变速器上的速度传感器获取信号，通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字。

里程表是一种数字式仪表，它通过计数器鼓轮的传动齿轮与车速表传动轴上的蜗杆啮合，使计数器鼓轮转动，其特点是上一级鼓轮转一整圈，下一级鼓轮转1/10圈。

同车速表一样，目前里程表也有电子式里程表，它从速度传感器获取里程信号。

电子式里程表累积的里程数字存储在非易失性存储器内，在无电状下态数据也能保存。

另一个比较显眼的仪表是转速表。

在国产汽车中，以前一般是不设置转速表的，但近十几年来各类型汽车都兴起安装转速表，有些厂商还将它作为汽车档次的配置内容。

转速表单位是 1 /min×1000，即显示发动机每分钟转多少千转。

转速表能够直观地显示发动机在各个工况下的转速，驾驶员可以随时知道发动机的运转情况，配合变速器档位和油门位置，使之保持最佳的工作状态，对减少油耗，延长发动机寿命有好处。

转速表一般设置在仪表板内，与车速里程表对称地放置在一起。

转速表是按照磁性原理工作的，它接收点火线圈中初级电流中断时产生的脉冲信号，并将此信号转换为可显示的转速值。

发动机转速越快，点火线圈产生的脉冲次数越多，表上显示的转速值就越大。

现在轿车一般都是电子式转速表，有指针式和液晶数字显示式，表内有数字
集成电路，它将点火线圈输送过来的电压脉冲经过计算后驱动指针移动或数字显示。

另外还有一种转速表是从发电机取出脉冲信号送到转速表电路解释后显示转速值，不过因受发电机皮带打滑等因素影响，数值不太精确。

仪表板上机油压力表、水温表和燃油表都是直接与发动机工作有关的仪表，它们各自都有相应的传感器将监察对象的信息反映在仪表上。

2、若定时时钟为100MHz，激光测距分辨率最高为多少米？
激光测距是光波测距中的一种测距方式，如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t，则A、B两点间距离D可用下列表示。

D=ct/2
式中：
D——测站点A、B两点间距离；
c——光在大气中传播的速度；
t——光往返A、B一次所需的时间
T（min）=1/100MHz=10-8,c=3.1*108米/秒，D=c*（T/2）=1.55米激光测距分辨率最高位1.55米。