浅析机载火控系统效能评估方法周奥

浅析机载火控系统效能评估方法周奥

周奥李哲陆晓伟

空军工程大学航空工程学院

摘要：近年来军事的飞速发展推动了我国军事的逐渐完善以及机载火控系统规模不断扩大。机载火控系统在我国的地位越来越重要，机载火控系统用的主要是脉冲多普勒雷达。如美国战机装备的APG－68雷达，代表了机载脉冲多普勒火控雷达的先进水平。这种雷达体积小，重量轻，可靠性高，它有18种工作方式，可对空中、地面和海上目标边搜索边跟踪，抗干扰性能好，当飞机在低空飞行时，还可引导飞机跟踪地形起伏，以避免与地面相撞。本文就机载火控制系统的效能评估方法做出简单分析。

关键词：军事；机载火控系统；雷达

一、引言

传统机载火力控制系统主要包括机载雷达、探测器、显示器和火控计算机等。现代战斗机的航空火力控制系统简称火控系统，要解决的基本问题是机载武器射击的实际位置与目标实际位置的相互关系，火控系统是为机载武器的控制与发射提供目标位置，本机的飞行员操纵控制信息和攻击时机与决策等多种参数的各种光学、机电和电子传感及探测设备的统称。为完成作战任务，火控系统必须能对机上所携带的各种机载武器或其他外挂物进行管理和控制，以实现对敌空中、地面、水上和水下各种运动的或静止的、可视的或不可视的目标，进行搜索、识别、跟踪、瞄准与实施各种攻击方式的武器发射、制导、战果记录等整个作战行动过程的控制和监控。

二、国内外研究现状

2.1国外火控系统现状

70年代之后，美国海陆空部队和从事尖端武器装备研究的公司联合设立了专门研究作战效能的机构，出版了许多与作战效能相关的理论著作和工程手册。美国己成功地在其军事装备各个研究阶段应用效能评估理论来对装备进行评估、改进，使得效能评估成为了美军装备研制的强有力工具。前苏联也非常重视效能评估的研究，在当时，苏军飞机整体水平能居世界一流。1937-1938年，英国制造了世界上第一部机载雷达，到了40年代，由于磁控管的问世，为机载雷达能在厘米波段工作创造了有利条件。50年代开始，雷达相关技术有了重大突破，单脉冲、相控阵以及脉冲多普勒等概念的提出，加上匹配滤波、检波统计等理论的出现，给研发和改进雷达工作奠定了基础。到了80，90年代，多普勒火控雷达技术己逐步成熟。

2.2国内火控系统现状

我国空军起步就更晚，但是随着空军在国防事业中重要性的增强，以及相配套的效能评估理论逐步完善，作战效能研究工作发展迅速。我国著名的研究所和高校对效能评估研究作了大量的工作，对空军装备以及战术的研究改进做出了重要的贡献，通过对国内外效能评估相关文献的研究，对效能评估的发展进行总结，并对热点及关键信息进行讨论，指出效能评估的现状及发展方向。我国在雷达技术方面，从仿制逐步到自主研制，20世纪50年代开始就装备机载雷达，仿制苏联的测距机，60年代就己经自主研发出了单脉冲体制机载雷达，并在70年代装备相关部队，80年代完成多普勒雷达体制样机，目前多普勒技术己成熟，进入相控阵课题，并取得了很大的进展。采用模糊综合评估的方法对机载火控雷达的系统能力进行了有效评估。对机载火控雷达进行了系统建模与仿真，实现了从雷达搜索目标到跟踪目标的全过程仿真工作。

三、影响图建模方法

基于影响图的作战模拟评估法是以兰彻斯特方程为基础，通过影响图与系统参量相互综合，采用状态空间法进行建模，得到空空作战的状态方程，从而进一步建立复杂的机载火控系统空空作战效能分析的微分方程，并在此基础上进行战斗机的火控系统效能评估。本文主要针对机载火控系统的效能指标的层次性，构建系统评估体系，同时借鉴参数效能法的思想，建立评价指标体系；而指标体系中各指标因素的纲量不尽相同不具有可比性，并且某些因素不能用准确的数学公式来计算，具有模糊性本文采用模糊数学的方法对可以用准确数学模型描述的评价因子，需要通过公式计算，然后变换到模糊域内相应的隶属度；对不可用公式精确计算的指标因素用模糊专家评判法确定其隶属度最后用多级模糊评判器计算最终的效能值这种将层次分行法（AHP）与模糊数学相结合的效能评估方法为模糊层次分析法。

四、建立机载火控系统评估方法

机载火控系统评估原理CCIP原理，连续计算命中点CCIP，原理是由机载火力控制系统的火力控制计算机或任务计算机不间断的实时计算出当时时刻如果投射武器弹丸，该弹丸在地面的命中点的位置，并在平视显示器上显示出来，飞行员观察比较，操纵飞机使二点重合，人工的发出信息将弹丸投射出去。机载火控系统效能由生存能力和任务能力两方面决定生存能力是指机载火控系统在恶劣天气气候、自然环境人为干扰条件下的工作能力，以及在电子战争中的隐蔽性能它由3个指标来衡量：全天候工作性能，抗干扰性能和隐蔽性能任务能力是指机载火控系统完成对目标探测、跟踪、引导武器瞄准、指导武器系统最终攻击目标的能力，主要由探测性能与踪瞄准性能这2个指标来衡量。

结束语：

近年来，战斗机作战效能研究在航空领域得到了广泛的重视。作战效能评估技术是二十一世纪综合性、前沿性技术。战斗机是一种复杂的综合武器系统，综观战斗机研制过程，其作战效能，在论证战斗机的战术技术指标、性能，评审新机研制方案，作战模拟以及军事分析等方面起着重要作用。在当代空战中，多机协同作战模式已经成为主流，世界各国都在进行多机协同条件下的作战研究工作。机载火控雷达作为空中协同作战重要的作战单位，不仅可以在空战过程中搜索、跟踪目标，还可以为武器瞄准、制导提供所需数据。

参考文献：

[1]空对空导弹对战斗机空战效能影响的仿真[J].刘行伟，朱荣昌，向锦武.北京航空航天大学学报.2005（09）

[2]非对称空战体系对抗研究[J].黄俊，武哲.北京航空航天大学学报.2004（05）

[3]电子战系统效能的模糊评估方法[J].高晓滨，郝重阳.火力与指挥控制.2005（01）

[4]机载火力控制系统的发展研究[J].王金全，夏英明，唐明文.电光与控制.2000（01）