高射炮一次点射命中概率算法研究(2)
1.1.2 高炮的射击方式及适用性未来空域窗理论提出源于八十年代 ] 4 [，1989年意大利海军首次构建了未来空域窗射击体制下的舰炮反导模型，之后各国对未来空域窗的研究一直未停止过，相较于之前普遍使用的未来点集火点射的体制， 未来空域窗体制无论对于静止或者机动目标都具有很好的毁伤效果，并且对于小目标的毁伤效果更佳。早先为了应对目前使用范围最广的未来点集火点射体制，飞行器的飞行方式由直行改为了蛇形前进，导致原先的系统对于目标的未来点无法判断，于是为了应对这种奇特的飞行方式，未来空域窗射击体制出现了，该种体制下，选取目标运动轨迹中的一段形成窗口模式，采取散射效果，使用饱和毁伤的弹药覆盖该窗口，最终达到毁伤的效果，此种体制，无论是反应速度还是毁伤率相较于未来点集火体制都远远超出， 更为优秀的是此种毁伤体制适用于飞行器的多种飞行方式，具有，反应快，命中率高，适应性强等诸多特点 ] 4 [。而现行的其它几种射击体制:例如大闭环校正体制，所谓大闭环火控系统 ] 3 [，就是一种对射击效果实现自动校正的系统。它首先对上一发炮弹的脱靶量进行实时测量，然后送交火控计算机作为下一发炮弹的修正参数， 火炮进行方位和距离修正后立即发射第2发炮弹，从而提高次发命中率。实现火控系统大闭环控制的关键是如何对弹着点偏差自动、实时的测量并及时反馈给火控系统进行校正。这是由弹丸脱靶距离传感器和目标自动跟踪器来实现的。 由于不论是目标还是弹丸， 都具有明显的热辐射特征，所以热像仪是实现上述两种功能的理想器件。 但是此种射击体制多适用于诸如坦克射击等炮击密集度要求较低，射击间隔较长的情景。再例如所谓多重命中体制 ] 3 [,则是一种变初速发射、使弹群在目标航路上一点同时汇聚的命中体制,为火炮设计1套减装药系列弹药,由少到多发递增依次装入弹链(或弹夹),按慢速弹先射、快速弹后射的原则实施射击,使一个点射的弹群在目标未来航路上一点同时与目标交汇。弹群汇聚距离,以火炮为中心形成一个近似的半球形面,由计算机解算出弹群汇聚球面与目标未来航路的交点和开火时刻,引导火炮提前瞄准该点,并控制开火的时机,以提高射弹密度,从而增大毁歼概率，但是此种射击体制对环境要求较高，并且开始射击速度较慢，毁伤目标时间较长，不能为突发情况提供有力的保障。目前国内已有多篇文章描述如何建立未来空域窗的数学模型和研究未来空域窗射击体制下命中概率问题，并且对于空域窗的窗口进行立体建模，文献综述球体，椭球体 ] 5 [等等来应对运动飞行器的随机穿越特征，都取得了很好的效果。由于在舰炮系统中，目标的运动轨迹具有很强的确定性，所以目前未来空域窗多应用于舰炮射击。
1.2 本文研究的课题本次毕业设计课题为高射炮一次点射命中概率算法的研究。本文的研究主要分为两部分：一为通过对三种误差，即强相关误差，弱相关误差，不相关误差的积分，对高炮一次点射的命中概率进行数值求解，并由此推得多门高炮一次点射命中概率，然后通过高斯勒朗德求积公式对命中概率公式进行求解，最终求得点射n 发炮弹命中概率，此为数值求解法。二为通过开发工具 matlab 建立起求解高射炮一次点射命中概率的模型，并且求得典型航路下目标的命中弹数，画出射击炮弹分布图，通过控制变量的方法控制给定参数，研究命中概率与不同参数的关系，并且分别研究对比了集火分火两种射击体制下高炮射击命中概率，炮弹散布情况，此为计算机打靶法 ] 5 [。