[發明專利]一種高炮火控系統射擊諸元求取方法

在審

• 申請號: 201810696814.1
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN110728010A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 陶正超;李銀伢
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G06F17/15
• 代理公司: 32203 南京理工大學專利中心
• 代理人: 馬魯晉

本發明提出了一種高炮火控系統射擊諸元求取方法，在傳統割線法的基礎上，通過優化迭代初值的選擇來加快迭代求解的收斂速度，從而達到更高的計算效率和精度。以固定滑窗存儲最近歷史彈飛時間數據，再以該存儲的彈飛時間數據估算當前時刻的彈飛時間，以此作為命中方程解的迭代初始點求解當前的實際彈飛時間，然后得到其他命中諸元。

技術領域

本發明涉及火控技術，特別是一種高炮火控系統射擊諸元求取方法。

背景技術

命中方程的建立與求解是火控計算的核心任務，命中方程由由目標運動方程和彈道方程聯立組成，為關于彈丸飛行時間的非線性高階方程。合適的命中方程解算方法應兼顧解算精度和解算速度。

傳統的非線性命中方程求解方法有線性化法、搜索法等，這些方法都需要求非線性函數的一階或二階偏導，算法繁雜，計算時間長。優化方法中包括迭代法(簡單迭代法、改進迭代法、快速迭代法)、牛頓法、割線法等數值計算方法。其中，簡單迭代法、改進迭代法存在著發散的問題；快速迭代法的初值選擇較難，選擇不當結果可能會收斂到非真解；牛頓法存在求導運算，在計算機上不易實現，一般通過差商簡化求導的割線法來代替，而傳統割線法的收斂速度和精度較差。

發明內容

本發明的目的在于提出了一種高炮火控系統射擊諸元求取方法。

實現本發明的技術解決方案為：一種高炮火控系統射擊諸元求取方法，具體步驟為：

步驟1、根據目標當前時刻的位置，建立命中方程；

步驟2、求解命中方程，即以存儲的彈飛時間作為命中方程解的迭代初始值求解命中點對應的彈飛時間，然后根據命中點對應的彈飛時間得到高炮火控系統射擊諸元。

優選地，步驟1建立的命中方程具體為：

(x₀,y₀,h₀)為目標當前時刻的位置，(v_x,v_y,v_h)為目標當前時刻的速度，T_f表示彈飛時間，t為目標飛行時間。

優選地，彈飛時間T_f(d,h)為關于目標水平距離和高度的四階擬合函數，其具體為：

T_f表示彈飛時間，自變量為(d,h)，分別為彈丸發射點到命中點的水平距離和垂直高度，N為擬合階數；α_k,l為擬合系數，(d_z,h_z)為擬合中心。

優選地，步驟2中求解命中方程，得到命中點對應的彈飛時間的具體步驟為：

步驟2-1、令并確定固定點(0,F(0))、游動點(ini_t,F(ini_t))坐標，其中ini_t為滑窗值，即存儲的彈飛時間，滑窗初始值為1；

步驟2-2、由(0,F(0))、(ini_t,F(ini_t))兩點確定一條直線，求出它與線F(t)＝t的交點，記交點橫坐標為t_k；

步驟2-3、根據t_k計算出F(t_k)，令Δt_f＝|F(t_k)-t_k|，若Δt_f＜t_set，t_set為設置的解算精度，則以t_k為解算結果，即命中點對應的彈飛時間；否則，更新游動點橫坐標ini_t←2t_k-ini_t，并返回步驟2-2，直到迭代次數達到六次，以t_k為命中點對應的彈飛時間；

步驟2-4、用解算結果t_k更新滑窗值。