[发明专利]一种滑翔制导炸弹基于风补偿的机载火控方法及系统

说明书

本发明涉及一种滑翔制导炸弹基于风补偿的机载火控方法。由于通常情况空中风很大，滑翔制导炸弹在顺风和逆风情况下其真实射程相差很大。滑翔制导炸弹受约束于成本或结构安装等因素一般不配备大气测量系统，在飞行过程中无法利用空速信息，故在设计火控系统时，需要约束投弹条件，即约束风速大小，增加了投弹不便性，错失战机，另外计算火控窗口时需考虑到在逆风情况下投放窗口较小的问题，不能发挥滑翔制导炸弹射程远的优点。本发明针对以上问题，提出了一种基于风补偿的机载火控方法，即利用投放前的机载空速和地速信息估算空中风分布情况，进而对无风情况下的基准射程进行修正，很大程度上拓宽火控投弹窗口，极大方便了飞行员进行投弹操作。

技术领域

本发明涉及一种滑翔制导炸弹基于风补偿的机载火控方法及系统，属于机载投放无动力滑翔制导炸弹的机载火控设计。

背景技术

滑翔制导炸弹是基于现有航空炸弹进行低成本制导化改造而成的一种无动力制导航空武器，通常情况下高空风很大，滑翔制导炸弹由于无动力，其射程在很大程度上受空中风的影响，例如某一款滑翔制导炸弹，其顺风50m/s条件下的射程可达120km，而逆风50m/s条件下的射程仅为60km。滑翔制导炸弹受约束于成本或结构安装等因素一般不配备大气测量系统，在飞行过程中无法利用空速信息，故在设计火控系统时，需要约束投弹条件，即约束风速大小，增加了投弹不便性和风险，例如以逆风50m/s条件下的最大射程投弹，当实际逆风超过50m/s时，滑翔制导炸弹会因真实射程低于解算的射程而攻击失败。另外计算火控窗口时需考虑逆风情况，故投放窗口较小，不能发挥滑翔制导炸弹射程远的优点。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，结合风随高度变化的特性以及滑翔弹道特性提出了一种滑翔制导炸弹基于风补偿的机载火控方法，即利用投放前的机载空速和地速信息估算高空风分布情况，进而对无风情况下的基准射程进行修正，可有效地挖掘滑翔制导炸弹的优点，很大程度上拓宽火控投弹窗口，极大方便了飞行员进行投弹操作。

本发明采用的技术解决方案：

在载机火控窗口的设计中，空中风对滑翔制导炸弹的射程具有很大的影响，结合空中风模型以及滑翔制导炸弹的弹道特性提出了一种基于风补偿的机载火控算法，即利用投放前的机载空速和地速信息估算空中风分布情况，进而对无风情况下的基准射程进行修正，很大程度上拓宽火控投弹窗口，极大方便了飞行员进行投弹操作。

本发明包括如下步骤：

一种滑翔制导炸弹基于风补偿的机载火控方法，步骤如下：

(1)设计基准射程表，基准射程表中包括某一投弹高度下的不同空速和目标高度时的最大射程和最小射程；

(2)根据基准射程表中的载机飞行高度、飞行空速以及目标高度信息三元插值确定投弹窗口；

(3)基于实时的载机飞行空速与地速信息，计算载机飞行高度处的风大小及方向，结合空中风分布模型，计算投弹后不同高度的风大小与方向；

(4)考虑空中实际风与空中风分布模型之间的差异，对步骤(3)计算得到的载机飞行高度处的风大小、投弹后不同高度的风大小进行限幅和修正处理；

(5)基于步骤(4)得到的投弹后不同高度的风大小与方向，进行弹道仿真，得出在空中风分布模型下风大小与方向对射程增量的影响规律，并结合载机飞行高度处的风大小与方向，计算该投放条件下的射程修正量，即射程增量；

(6)将射程增量补偿到步骤(2)确定的投弹窗口中，得到风补偿后的投弹窗口，从而实现滑翔制导炸弹基于风补偿的机载火控。

进一步的，设计基准射程表通过如下方式实现：基于不同投弹高度、空速以及目标信息，结合标准大气模型、滑翔制导炸弹的气动特性、结构质量特性、拉偏条件以及制导控制系统，通过弹道仿真确定无风条件下的基准射程表。

进一步的，基准射程表的形式如下：