舰炮武器系统动态精度海上测试方法与精度条件分析

发布时间：2021-07-07 16:05

　　针对在海上进行舰炮武器系统动态精度试验测试的能力建设需求,通过对比分析在海上与陆上进行动态精度测试存在的差异及影响,对在海上进行动态精度测试的原理方法进行了分析设计;根据间接测量误差传递原理,建立了跟踪诸元理论真值解算流程模型,通过MATLAB编程实现蒙特卡罗仿真程序,结合实例对在海上进行动态精度测试需满足的真值测量精度水平进行了仿真,并依据试验测试真值精度要求原则,分析出了对位置定位和航向姿态真值的测量精度条件。 

【文章来源】：指挥控制与仿真. 2020,42(02)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

舰炮武器系统对空动态精度陆上试验原理图

根据以上差异分析,得出在海上进行动态精度测试方法原理为:增加测量跟踪器和舰炮安装位置真值和局部舰艇航向姿态真值数据,消除系统安装位置随舰艇运动和舰艇甲板形变对真值数据准确测量的影响,再结合目标位置测量真值数据,综合进行坐标系变换、解弹道微分方程和弹道解相遇,实时处理出试验时当前时刻跟踪诸元和射击诸元理论值,再用各被试诸元测量值减去同时刻理论诸元,得到各被试诸元动态精度误差序列,进而按区段统计出它们的精度统计值。基于以上原理,设计舰炮武器系统动态精度海上测试设备安装原理如图2中所示,其中为完成目标位置和跟踪器、舰炮位置测量,在试验航路附近架设高精度岸基GPS基准站,在目标上、跟踪器和舰炮安装位置附近架设GPS用户台,并完成与跟踪器和舰炮回转中心基线参数测量;在舰炮和跟踪器安装位置附近分别架设安装高精度局部航向姿态测量设备,并完成安装艏尾线和水平度标定。3 舰炮武器系统动态精度海上测试精度条件分析

对于简单的函数关系,可以直接运用解析法得出函数值系统误差、随机误差与各直接测量值系统误差、随机误差之间的解析关系,但因式(4)中跟踪诸元理论真值解算涉及复杂的多次坐标系变换,函数关系非线性,求解其解析解比较困难,本文通过建立该函数关系的准确数值解算流程,通过软件编程的方式对跟踪诸元理论真值的系统误差、随机误差与各直接测量值系统误差、随机误差的关系进行蒙特卡罗仿真分析,进而确定各直接测量值应保持的精度水平条件。如图3所示为跟踪诸元理论真值数值解算流程。分别假设GPS测量位置真值定位系统误差为ΔL=ΔB=ΔH=ΔGPS,随机误差为σL=σB=σH=σGPS;局部航速姿态真值系统误差为ΔCw=Δψw=Δθw=ΔJL,随机误差为σCw=σψw=σθw=σJL。采用MATLAB编程实现以上解算流程[5],并利用随机数函数构造随机数分别模拟位置真值测量误差和局部航向姿态真值测量误差,输入以上解算程序中重复进行大量蒙特卡罗仿真试验,在不同距离上和不同舷角上,分别统计获得的跟踪诸元理论值的系统误差和随机误差最大值,进而根据被试系统跟踪精度指标规定值,通过不断调整直接测量位置误差和姿态误差大小,对比输出跟踪诸元系统误差和随机误差统计值,确定各直接真值测量设备需满足的精度水平。

【参考文献】：
期刊论文
[1]GPS差分基准站高精度基准坐标测定方法研究[J]. 张业旺,李治安,卢艳娥,卢超.  科学技术与工程. 2012(25)



本文编号：3269937