黎子芬，歐陽寰，王超勇

(海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東 青島 266041)

CCRP 攻擊方式下目標(biāo)斜距誤差對投彈位置誤差的影響分析

黎子芬，歐陽寰，王超勇

(海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東 青島 266041)

在我軍極為重視提高空對地轟炸精度的背景下，研究了 CCRP 攻擊方式下目標(biāo)斜距的測量誤差對投彈位置誤差的影響情況。首先根據(jù)實(shí)際使用條件對作戰(zhàn)環(huán)境中的相關(guān)信息作了合理化的假設(shè)，然后推導(dǎo)了機(jī)載雷達(dá)測得的目標(biāo)斜距誤差對載機(jī)的投彈點(diǎn)位置誤差的影響模型，最后對模型進(jìn)行了仿真，得出了具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。

CCRP；目標(biāo)斜距；投彈位置；誤差分析

1 概述

連 續(xù) 計(jì) 算 投 放 點(diǎn)（Continuously Computed Release Point,CCRP）是平視顯示 /武器瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、綜合火力控制系統(tǒng)實(shí)施轟炸的一種瞄準(zhǔn)原理，也是現(xiàn)階段轟炸機(jī)對地攻擊的一種主要的轟炸瞄準(zhǔn)原理。CCRP 瞄準(zhǔn)原理適用的轟炸方法比較全面，如水平轟炸、俯沖轟炸、俯沖拉起轟炸以及拉起轟炸。然而在 CCRP 轟炸方式下，常規(guī)武器轟炸誤差依然較大，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因也是多方面的，其中，投彈位置誤差是不容忽視的一項(xiàng)。

利用 CCRP 轟炸原理的關(guān)鍵在于對目標(biāo)參數(shù)和載機(jī)自身參數(shù)的測量。造成飛機(jī)投彈位置誤差的主要原因有：飛機(jī)自身參數(shù)的誤差，機(jī)載傳感設(shè)備提供飛機(jī)的位置及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的誤差，機(jī)載設(shè)備對目標(biāo)參數(shù)測量的誤差，這些誤差會(huì)在整個(gè)投彈轟炸的過程中起著至關(guān)重要的作用。載機(jī)火控參數(shù)的測量誤差直接影響著目標(biāo)標(biāo)定和轟炸瞄準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。另外炸彈本身參數(shù)也影響著轟炸的精度，并且炸彈彈道擬合誤差、炸彈投彈延時(shí)和投放速度誤差也會(huì)在一定程度上影響著投彈誤差，本文僅討論從載機(jī)選用目標(biāo)標(biāo)記法時(shí)機(jī)載設(shè)備所測得的目標(biāo)斜距誤差對載機(jī)投彈點(diǎn)位置誤差的影響。

2 誤差模型

2.1 假設(shè)條件

討論轟炸瞄準(zhǔn)，按實(shí)際使用條件可作以下簡化假設(shè)。（1）在炸彈落下時(shí)間內(nèi)，不考慮垂直風(fēng)、中間風(fēng)的影響，假設(shè)風(fēng)僅在水平面內(nèi)作用，且風(fēng)速風(fēng)向不變。（2）不計(jì)視差。（3）轟炸時(shí)載機(jī)保持等速直線俯沖飛行狀態(tài)。（4）不考慮載機(jī)橫滾角和側(cè)滑角。（5）不計(jì)平顯、雷達(dá)的安裝角。

2.2 誤差模型

采用CCRP轟炸方式時(shí)，需要對目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，本文以目標(biāo)標(biāo)記法為基礎(chǔ)介紹誤差模型的推導(dǎo)過程。

在目標(biāo)標(biāo)定時(shí)刻，載機(jī)與地面目標(biāo)之間的位置關(guān)系如下圖1所示。

圖1 載機(jī)與目標(biāo)位置關(guān)系示意圖

設(shè)載機(jī)位于空中的0點(diǎn)，目標(biāo)位于地面的M點(diǎn)，將載機(jī)看為質(zhì)點(diǎn)，在0點(diǎn)建立載機(jī)的雷達(dá)坐標(biāo)系，R0為載機(jī)與目標(biāo)之間的斜距， μR為載機(jī)與目標(biāo)之間的 俯 仰 角，νR為 載 機(jī) 與 目 標(biāo) 之 間 的 方 位 角 ， h0為 載機(jī)當(dāng)前的飛行高度。

根據(jù)圖1，地面目標(biāo)所在位置M點(diǎn)在雷達(dá)坐標(biāo)系中的分量為：

當(dāng)對目標(biāo)斜距參數(shù)的測量存在測量誤差 RΔ 的情況下，地面目標(biāo)所在位置M點(diǎn)在雷達(dá)坐標(biāo)系中的分量為：

根據(jù)文獻(xiàn)中飛機(jī)坐標(biāo)系與水平飛機(jī)坐標(biāo)系和航向坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將（2）式轉(zhuǎn)換到地理坐標(biāo)系，得到在標(biāo)定時(shí)刻載機(jī)到目標(biāo)之間的位置關(guān)系為（3）式。

其中，0θ表示目標(biāo)標(biāo)定時(shí)刻載機(jī)的俯仰角，0K為目標(biāo)標(biāo)定時(shí)載機(jī)的航向角。

從目標(biāo)標(biāo)定時(shí)刻起至載機(jī)到達(dá)投彈點(diǎn)的任意時(shí)刻t，載機(jī)與目標(biāo)之間的位置關(guān)系為（4）式。

其中，xw、yw 、zw 為載機(jī)的地速矢量在地理坐標(biāo)系中的分量。在任意時(shí)刻t，載機(jī)與目標(biāo)的水平距離D和水平方位差K為（5）式。

分別將式（3）、（4）帶入式（5）即可得采取目標(biāo)標(biāo)記法時(shí)機(jī)載設(shè)備所測得的目標(biāo)斜距誤差對載機(jī)投彈點(diǎn)位置誤差的影響模型。

3 仿真

假設(shè)某型轟炸機(jī)的機(jī)載設(shè)備測量得的參數(shù)如下：

圖2 目標(biāo)斜距測量誤差引起的投彈誤差

從仿真結(jié)果中可以看出，目標(biāo)斜距的測量誤差對載機(jī)投彈時(shí)的距離誤差和方位誤差均可近似看作是線性遞增的。以上誤差分析僅是從理論基礎(chǔ)上進(jìn)行的，與實(shí)際應(yīng)該會(huì)有一定的偏差，但是從理論上認(rèn)清 CCRP 原理投彈位置誤差產(chǎn)生的原因以及影響因素對提高 CCRP 轟炸精度將會(huì)有一定的幫助。

本文以攻擊地面目標(biāo)時(shí)載機(jī)在直線俯沖過程中采用 CCRP 攻擊方式為研究背景，在一定的假設(shè)條件下推導(dǎo)了機(jī)載雷達(dá)測得的目標(biāo)斜距誤差對載機(jī)的投彈點(diǎn)位置誤差的影響模型，模型由兩部分組成：水平距離誤差模型和方位誤差模型。最后對所建立的模型進(jìn)行了仿真，得出的結(jié)論對后續(xù)深入研究CCRP 轟炸精度具有重要的指導(dǎo)意義。

[1]程江濤，謝振華，歐陽寰，等 . 航空火力控制原理 [M]. 海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，2014.08.

圖像kg尺寸不同，要進(jìn)行聯(lián)合復(fù)原，只需要將圖像補(bǔ)零對齊。

5 結(jié)語

針對目前運(yùn)動(dòng)模糊復(fù)原的局限性問題，設(shè)計(jì)了新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)觀測方式，可同時(shí)獲取相同背景、不同運(yùn)動(dòng)模糊程度的多幅目標(biāo)觀測圖像，從而進(jìn)行多圖像聯(lián)合模糊復(fù)原。實(shí)驗(yàn)表明，該方法獲取的圖像易進(jìn)行準(zhǔn)確的 PSF 估計(jì)，利用多幅圖像信息補(bǔ)充，提高了運(yùn)動(dòng)模糊目標(biāo)復(fù)原的復(fù)原效果，具有實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒謀彥 . 反卷積與信號復(fù)原 [M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2001.

[2]李勇 ,李平 ,文玉梅．光學(xué)成像系統(tǒng)空間移變降質(zhì)的最小二乘約束復(fù)原 [J]．中國圖形圖像學(xué)報(bào) ,2006,11(8)：1180-1187.

[3]Ben-EzraM，NayarSK．Motion-based Motion Deblurring[C]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2004,26(6):689-698.

[4]RaskarR,AgrawalA,TumblinJ,etal.Coded Exposure Photography:Motion Deblurring Using Fluttered Shutter[C]. Proceedings of ACMSIGGRAPH2006 ． Boston ，Massachusetts:ACM，2006:795-804．

TJ414

A

1671-0711（2017）03（下）-0184-02