基于弹道预测与航迹角校正的远程制导炮弹末段导引方法研究(2)
在这些充满高新科技的装备中，导弹无疑在现代战争中成为最具杀伤力，最为灵活，命中率最高的新宠。如同一战二战期间炮弹的大量使用一样，在现代战争中，导弹成为了战场的主角。91年的海湾战争，美国用它最为先进的导弹和飞机，打开了现代新型战争模式的大门。在对人员伤亡尤其是对无辜居民的附带伤亡受到全球谴责和批判的情况下，具有精确制导能力的导弹也就倍受世界各国的青睐。而实际上，在现代战争中，与导弹大量运用相对应，导弹的成本高、价格昂贵、效费比低，仅仅适用于高价值目标的问题也日益突出。正是由于这个缺陷，导弹并不能够大范围地在战争中使用。为了满足战争的需求，需要出现一种相对廉价且具有一定打击精度和毁伤效能的新型弹药。于是将表现卓越且价格低廉的现有制式无控弹发展成具有弹道控制能力的制导炮弹，无疑是一具有较高效费比的途径，“笨”弹重新成为了世界各国关注的焦点[3-6]。对拥有大量库存的炮射弹丸进行适当的改造和升级，使其能重新满足现代战争的技战术要求。炮射弹丸因自身旋转而具有的陀螺稳定性，使其能比较稳定地飞向目标的大致方位，但是却不能精确命中目标。对应于此特性，与导弹精确打击的功能相结合，对炮射弹丸进行信息化改造和升级。充分利用炮射弹丸自身陀螺稳定特性，通过少量的制导使其能精确命中目标，大大提升了炮弹的命中率也降低了导弹带来的巨大耗损,在减轻后勤负担等方面也体现出了优势。
通过对原有无控“笨”弹加装信息化器件，使其成为具有一定制导功能的新型弹药，其中弹道修正弹和末制导炮弹就是其典型代表。
弹道修正弹药就是在弹丸出炮口后的飞行过程中对弹道进行修正, 从而提高其命中精度的弹药。一般是对普通炮弹引信加装或改装弹道修正模块, 在飞行过程中测量弹丸的一个或几个参数(比如高度、方位、速度矢量等), 解算出弹丸实际弹道, 通过计算机与预定弹道进行比较, 计算出偏差量，产生指令控制弹丸上的修正部件进行动作, 从而修正弹丸的弹道, 提高命中精度[7]。弹道修正弹与导弹的区别在于，导弹是通过无级弹道修正直接命中目标,而弹道修正弹则是通过有限次的弹道修正,来减小散布,提高毁伤概率的[8]。根据弹丸当前的飞行状态，运用一定算法对弹丸飞行弹道上某一点位置（多为弹着点）进行预测即为弹道预测。对弹着点的精确预测乃是弹道修正弹提高命中率的基础。弹道探测技术，弹道解算技术，阻力执行机构是弹道修正弹三大关键技术[9]。只有精确地预测到了落弹着点，并且准确探测到弹丸当前位置坐标、速度、攻角等几个参数，再根据得到的这些参数完成对弹道的简单修正，从而提高精度，使弹丸最终得以命中目标。
末制导炮弹是指像普通炮弹那样发射，前期利用发射药的火药推力将弹丸射向目标区域，在进入距离目标一定范围内时，对弹丸进行制导，捕捉并追踪目标，直至命中。这样大大提高了弹丸的精度，而且可以在弹尾安装发动机，大大增加了弹丸的射程，对于打击坦克、装甲车辆、舰船等目标，末制导弹药具有突防能力强、命中精度高、杀伤威力大、通用性好、综合效益高的特点。美国1972年开始研发，1982年装备部队的“铜斑蛇”是世界上第一款末制导炮弹，并引起了世界各国对于末制导炮弹的研究工作。
无论是对于弹道修正弹还是末制导炮弹，都存在着“如何将弹丸引导至目标位置”的问题，这就涉及到该类有控炮弹的导引方法。本课题旨在以某大口径远程制导炮弹为研究对象，对拟采用的末段弹道预测加弹丸飞行航迹角校正的方法进行研究，探索一种适用的远程制导炮弹末制导方法。通过计算机模拟仿真，分析该方法与传统方法的优劣与适用范围，对该弹道预测方法进行探讨总结。