弹幕反导武器系统新机理研究

论文摘要

目前,国内外低空近程反导主要是采用小口径高射速火炮或近程导弹,通过共同搜索、指挥、控制而构成的防空武器系统,如:俄罗斯AK-630武器系统（射速达4000发/分）,其特点是精度高、反应快,主要缺点是造价十分昂贵。本文论证了采用廉价的火箭弹,使其在预定的航路上爆炸形成5到20万个弹幕球,利用弹幕球拦截来袭导弹的可行性。本文是以系统工程的理论及概率统计计算理论为基础,对弹幕反导武器系统进行分析和模拟,实现对弹幕反导武器系统的精度分析,为研究弹幕反导武器系统的可行性提供了重要的科学依据,阐述的方法为研究其它武器系统提供了重要的参考。本文首先对系统中各个误差源分析和模拟,比如:系统各单机的误差,各单机之间的传递误差,目标的运动特性所引起的误差,环境因素引起的误差以及火箭炮内外弹道的变化所引起的误差等等。其次,通过对来袭目标航路进行分析后,建立了马基斯特导弹、哈姆导弹、低弹道王鱼导弹和制导炸弹等典型目标航路,利用搜索雷达预警来袭的目标,指示跟踪雷达或光电跟踪仪实时测量目标的现在点坐标:距离、高角、方位角,指挥仪负责对观察器材提供的信息进行处理,平滑出目标的速度、航向,解算出带炮的射击诸元,然后驱动N座火箭炮自动射击,形成弹幕球,摧毁来袭的目标。在火箭弹弹幕反导武器系统中的所有数学模型,解算方法,误差模拟,仿真结果等,均通过编制仿真软件进行实现。该软件对点目标末端防御系统中的搜索雷达、跟踪雷达、光电、指挥仪以及四门火箭炮的进行模拟,利用仿真数据可以推算出拦截典型目标的战术技术指标,即统计出来整个系统的精度、毁伤概率、效能等指标。仿真结果表明:弹幕反导方案可行,且整个系统造价不到密集阵系统的1/3,能够满足系统战技指标要求,具有重要的推广价值和明显的军事效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和研究意义
• 1.2 国内、外研究现状
• 1.2.1 反导武器系统的发展现状
• 1.2.2 火力系统的发展趋势
• 1.3 论文研究内容
• 第2章 系统模型建立
• 2.1 系统误差分析
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 雷达误差特性分析
• 2.1.3 光电跟踪仪误差特性分析
• 2.1.4 大功率随动系统的误差特性分析
• 2.1.5 指挥仪误差特性分析
• 2.1.6 火箭炮误差特性分析
• 2.2 系统精度分析的数学模型
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 随机数的产生
• 2.2.3 雷达（搜索雷达、跟踪雷达）输出值模拟
• 2.2.4 指挥仪的数学模型
• 2.2.5 火箭炮系统的误差模拟
• 2.2.6 精度统计
• 2.2.7 射击效力数学模型
• 2.3 来袭导弹分析及弹道模型建立
• 2.3.1 "马基斯特"导弹
• 2.3.2 "王鱼"导弹
• 2.3.3 玛特尔激光制导炸弹
• 2.3.4 来袭导弹俯冲加速航路
• 2.4 模型假设
• 2.4.1 计算假设
• 2.4.2 基线假设
• 2.4.3 精度假设
• 2.5 本章小节
• 第3章 反应时间分配计算
• 3.1 反应时间
• 3.2 反应时间构成
• 3.2.1 确认目标航迹时间
• 3.2.2 战术决策时间
• 3.2.3 调舷时间
• 3.2.4 捕获和锁定跟踪目标的时间
• 3.2.5 火控解算时间
• 3.2.6 火炮瞄准角协调时间
• 3.3 点目标末端主动防御系统战术反应时间计算结果
• 3.4 本章小节
• 第4章 仿真软件设计
• 4.1 概述
• 4.2 软件模块设计说明
• 4.3 界面设计
• 4.3.1 主界面
• 4.3.2 参数设定界面
• 4.3.3 仿真过程显示
• 4.3.4 仿真结果及分析
• 4.4 本章小节
• 第5章 系统效能分析结果
• 5.1 系统参数设定
• 5.2 精度测试结果
• 5.3 命中率及毁伤概率测试结果
• 5.3.1 一门炮打击一批目标的命中率及毁伤概率
• 5.3.2 两门炮打击一批目标的命中率及毁伤概率
• 5.3.3 三门炮打击一批目标的命中率及毁伤概率
• 5.2.4 四门炮打击一批目标的命中率及毁伤概率
• 5.3 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历