[发明专利]一种高炮火控系统射击诸元求取方法

说明书

本发明提出了一种高炮火控系统射击诸元求取方法，在传统割线法的基础上，通过优化迭代初值的选择来加快迭代求解的收敛速度，从而达到更高的计算效率和精度。以固定滑窗存储最近历史弹飞时间数据，再以该存储的弹飞时间数据估算当前时刻的弹飞时间，以此作为命中方程解的迭代初始点求解当前的实际弹飞时间，然后得到其他命中诸元。

技术领域

本发明涉及火控技术，特别是一种高炮火控系统射击诸元求取方法。

背景技术

命中方程的建立与求解是火控计算的核心任务，命中方程由由目标运动方程和弹道方程联立组成，为关于弹丸飞行时间的非线性高阶方程。合适的命中方程解算方法应兼顾解算精度和解算速度。

传统的非线性命中方程求解方法有线性化法、搜索法等，这些方法都需要求非线性函数的一阶或二阶偏导，算法繁杂，计算时间长。优化方法中包括迭代法(简单迭代法、改进迭代法、快速迭代法)、牛顿法、割线法等数值计算方法。其中，简单迭代法、改进迭代法存在着发散的问题；快速迭代法的初值选择较难，选择不当结果可能会收敛到非真解；牛顿法存在求导运算，在计算机上不易实现，一般通过差商简化求导的割线法来代替，而传统割线法的收敛速度和精度较差。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种高炮火控系统射击诸元求取方法。

实现本发明的技术解决方案为：一种高炮火控系统射击诸元求取方法，具体步骤为：

步骤1、根据目标当前时刻的位置，建立命中方程；

步骤2、求解命中方程，即以存储的弹飞时间作为命中方程解的迭代初始值求解命中点对应的弹飞时间，然后根据命中点对应的弹飞时间得到高炮火控系统射击诸元。

优选地，步骤1建立的命中方程具体为：

(x₀,y₀,h₀)为目标当前时刻的位置，(v_x,v_y,v_h)为目标当前时刻的速度，T_f表示弹飞时间，t为目标飞行时间。

优选地，弹飞时间T_f(d,h)为关于目标水平距离和高度的四阶拟合函数，其具体为：

T_f表示弹飞时间，自变量为(d,h)，分别为弹丸发射点到命中点的水平距离和垂直高度，N为拟合阶数；α_k,l为拟合系数，(d_z,h_z)为拟合中心。

优选地，步骤2中求解命中方程，得到命中点对应的弹飞时间的具体步骤为：

步骤2-1、令并确定固定点(0,F(0))、游动点(ini_t,F(ini_t))坐标，其中ini_t为滑窗值，即存储的弹飞时间，滑窗初始值为1；

步骤2-2、由(0,F(0))、(ini_t,F(ini_t))两点确定一条直线，求出它与线F(t)＝t的交点，记交点横坐标为t_k；

步骤2-3、根据t_k计算出F(t_k)，令Δt_f＝|F(t_k)-t_k|，若Δt_f＜t_set，t_set为设置的解算精度，则以t_k为解算结果，即命中点对应的弹飞时间；否则，更新游动点横坐标ini_t←2t_k-ini_t，并返回步骤2-2，直到迭代次数达到六次，以t_k为命中点对应的弹飞时间；

步骤2-4、用解算结果t_k更新滑窗值。