[发明专利]基于火炮初始段坐标的跳角计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于火炮初始段坐标的跳角计算方法及装置，包括获取炮口初始段的弹道数据；获取跳角模型；根据弹道数据与跳角模型的对应关系，进行推导计算跳角；仿真模拟验证跳角。通过实施本发明的技术方案，实现了从炮口初始段坐标到跳角的转换，模型对火炮全射界具有普遍适用性；进行了风修，放宽了试验条件对风的限制，提高了跳角精度。

技术领域

本发明涉及跳角计算方法技术领域，具体涉及一种基于火炮初始段坐标的跳角计算方法及装置。

背景技术

弹丸出炮口时的初速矢量线与未发射时身管的理论轴线(炮尾中心与炮口中心连线)的夹角称为跳角。跳角是由发射过程中火炮身管的振动及角变位、弹丸质量偏心、身管的弯曲等原因引起的。跳角是射角的主要组成部分，跳角是否准确，直接决定弹道计算与所编射表的精度，进而影响武器的射击准确度。

目前，我国身管类武器跳角主要从专门的平射跳角试验获取，在露天采用区截装置配合跳角靶的试验方式。跳角靶一般由木质框架与马粪纸制成，用于测量弹丸飞行0.1s左右的三维坐标。区截装置配合计时仪测量弹丸飞过某段距离所用时间，计算得到弹道平均速度(实际上是弹道中点速度)。试验时在距炮口50米～200米设立跳角靶，在炮口和跳角靶间等距离成对布设区截装置。火炮采用水平射击方式，每发射击前在靶框上铺设靶纸，并划十字线作为瞄准中心，根据坐标系，通过击针孔、炮口十字线瞄准跳角靶十字线，射击时，弹丸穿过区截装置，触发计时仪通断信号，并在靶纸上留下弹孔，射击后，测量记录靶纸弹孔坐标、每对区截装置间距与弹丸飞行时间。每发射击都需更换靶纸、瞄准标定。在真空弹道理论下，考虑弹道下降量，利用试验获取的跳角靶弹孔坐标平均值和弹道平均速度计算出跳角值。跳角计算公式如下：

式中：

Ω_z、Ω_y——铅直试验跳角和水平试验跳角，rad；

——弹丸由炮口到跳角靶间的平均速度，m/s；

g——重力加速度，取试验场当地值，m/s²；

x_t、Δy、Δz——跳角靶至炮口的距离、弹孔竖、横坐标，m。

在确定射程试验项目使用火炮的跳角时，射击3组，每组(5+1)发；确定表定跳角(该型火炮母体的跳角期望值)时，需要3门火炮，每门火炮射击3组，每组(5+1)发。射程试验通常为曲射弹道，但现在跳角试验与数据处理方法无法获取火炮的仰射跳角，近似使用平射跳角代替仰射跳角。

采用区截装置与跳角靶配合测试获取跳角的试验方法，已经沿用60余年，无论是理论支撑上还是工程实施上都存在不足，严重滞后于现代射表编拟与靶场试验技术的发展，主要表现在以下几个方面。真空弹道假设可能引起跳角计算大误差；平射跳角代替仰射跳角的近似应用存在大误差。

因此，本行业急需一种解决降低跳角误差的技术方案。

发明内容

本发明的目的是由于当前还不具备在工程实践中直接测量弹丸速度矢量线方向的能力，但可以结合射程试验中测量必要的弹道数据，通过坐标等数据的转换间接获取跳角，从而取消专门的跳角试验，大幅度降低弹药消耗，而且可以获取不同仰角下的跳角数据。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于火炮初始段坐标的跳角计算方法，包括：

获取初始段的弹道数据；

获取跳角模型；

根据弹道数据与跳角模型的对应关系，进行推导计算跳角。

进一步的，获取初始段的弹道数据，具体包括：

立靶靶距x_t；