坦克火控体系是操控坦克兵器(主要是火炮)瞄准和发射的体系,用以缩短射击反响时间,进步首发命中率。按瞄准操控办法分类,现代坦克火控体系可分为扰动式、非扰动式和指挥典礼三类。火控体系从面世到现在,大体上能够分为四代。
第二次世界大战晚期配备的第一代坦克火控体系只配有简略的光学瞄准镜。这种光学瞄准镜用视距法测距,即假如方针的高度或宽度已知,那么就可经过它在瞄准镜视场中所占的分划数估算出或直接读出方针的间隔。这种火控体系在900米内,原地对固定方针的首发命中率为50%。
因为用视距法测距,当间隔逾越900米时坦克的命中率会明显下降,因而,20世纪50年代配备的第二代坦克火控体系在原光学瞄准镜的根底上增配了体视式或合像式测距机和以凸轮等为函数部件的机械式弹道核算机,功用比第一代有了明显进步,在1300米间隔内射击规范方针的首发命中率为50%。
20世纪60年代初期配备的第三代坦克火控体系由光学瞄准镜、光学测距机和机电模拟式弹道核算机组成,并开端配用了一些弹道批改传感器。这种火控体系在1400米的间隔内原地对固定方针的首发命中率为50%。美国在M60A1坦克上首先运用
了这种火控体系。
进入20世纪70年代后,世界各国都适当注重坦克火控体系的现代化。20世纪90年代呈现的主战坦克,其火控体系不只选用了数字式弹道核算机、敌我识别体系、方针主动瞄准和盯梢体系,并且还选用了战场战役办理体系等。这样,敌方的情况、射击的数据、我方的情报等,不只是一辆坦克内的一切乘员,并且同一部队的坦克之间都能同享。因而,不光是一辆坦克,并且整个部队的情报才能都有一个划时代的腾跃。这些火控体系已具有了第五代的特征。
下面以研祥的嵌入式智能渠道为根底叙述嵌入式智能平台在火控体系中的运用。该火控体系是为国产某式主战坦克研发的新式火控体系。该体系与车长的昼/夜潜望镜有一个接口,使得车长能逾越炮长进行操控或反转炮塔以抵挡不同的方针。
一、体系组成
(一)观瞄设备
观瞄设备包含昼、夜、测距三合一的安稳视场的瞄准镜,包含主瞄准镜、激光发射腔、激光电源和计数器、1×潜望进镜和微光瞄准镜。它的功用是调查战场、瞄准和盯梢方针;确认方针间隔;确认方针凹凸和方位角速度。
它的特色有:
1.经过直接安稳视场的办法使炮长能清楚地调查战场,简略瞄准,盯梢平稳并能牢靠地丈量间隔。
2.微光瞄准镜、1×潜望镜、激光发射腔等经过积木式规划办法与主瞄准镜衔接,这样交换性好并且修理便利。
3.激光测距仪运用首/末脉冲逻辑技能,以便抑制假方针。
(二)弹道核算机
弹道核算机包含研祥产ESM-5510CLD核算机主体、操控面板和步进电机驱动器。
它的功用是:依据所挑选的弹咱、方针间隔、一切主动传感器的输出和手动装定的参数,核算兵器的射角和方位提早角;显现一切的输入信号、中心成果和输出的射击诸元;自检;当火控体系处于分划主动装定作业办法时,瞄准镜分划由步进电机驱动器经过步进电机主动装定。
它的技能特色有:兵器射击诸元用循环核算办法核算,以便进步首发命中率;因为选用大规模集成电路,弹道核算机的结构简略、功用安稳并且作业牢靠;用一个射击中止开关来快速查看弹丸脱靶的原因。
(三)批改量传感器
方针凹凸和方位角速度传感器包含在瞄准镜中。歪斜传感器(笔直陀螺)用来丈量炮耳轴的静态和动态歪斜角。叶片式的横风传感器(可任选)用来丈量炮塔所在方位的横风。炮塔角速度传感器(测速发电机式)用来丈量在主动装定分划作业办法时的方针方位角速度。
(四)火炮双向安稳器
火炮双向安稳器包含履行电机、陀螺仪组、转换器、视点限制器、电磁离合器、主动确定设备、操控台、测速发电机、电机扩大机、扩大器、配电箱、车体陀螺、炮塔陀螺、辅佐油箱、液力增压器和液压动力缸。火炮双向安稳器的功用是:当坦克运动时安稳火炮,并供给火炮射击的机遇;炮长或车长可用它来驱动火炮,并在射击前使火炮主动瞄准。
火炮双向安稳器的技能特色是:经过运用复合操控和安稳的原理,使火炮双向安稳器呈现出杰出的火炮盯梢功用和高的安稳精度;因为运用了先进的部件和操控办法,该火炮双向安稳器有杰出的低速功用,并具有在歪斜的坦克上反转火炮的才能。
(五)操控设备
操控设备的功用是:对视场安稳的测距瞄准镜、弹道核算机和火炮双向安稳器之间进行电衔接,归纳并处理一切的操控信号;构成火炮答应射击信号;逼迫火炮进入答应射击门;显现火控体系作业办法并辅佐进行火炮与瞄准线准直调整。
该火控体系的方块图如图所示。
二、原理与特色
该火控体系有稳像式作业办法和主动装定分划作业办法两种。
(一)稳像式作业办法
炮长操控作业台以便驱动瞄准线。瞄准镜的方位信号输入给火炮双向安稳器,火炮的方位信号反响回来与瞄准镜的方位信号比较构成一个闭环,所以火炮跟从瞄准线运动。
当方针已被瞄准并已丈量了它的间隔后,弹道核算机依据下列数据循环核算兵器的射击诸元,这些数据是来自主动传感器的间隔、方针相对角速度、炮耳轴歪斜、横风数据以及人工装定的弹种、药温、气温、初速数据。核算好的射击诸元与火炮方位信号进行归纳。归纳后的信号输入到火炮双向安稳器,经过操控火炮来主动操控火炮的射角和方位提早角。当火炮抵达预订方位时,操控设备发生答应火炮射击信号并将其传送到火炮射击电路。假如此刻炮长按下发射按钮,则火炮就可当即射击。
(二)主动装定分划办法
此刻,确定稳像陀螺,所以视场不再安稳。炮塔角速度传感器发生方针的方位角速度信号。当瞄准方针并测定间隔后,核算机只核算一次并发生射击诸元信号,这些信号经过步进电机驱动器主动装定瞄准镜中的环形分划。当用环形分划再次瞄准方针后,炮长就可开战。
该火控体系的特色有:瞄准镜独立安稳,具有较高的安稳精度,以便在坦克跋涉中由炮长调查、瞄
准、盯梢方针并测定方针的间隔及方针相对运动角速度;配有答应射击门(即符合门)使体系能主动找精确的开战机遇;在战役环境中,因为射击条件随时都可改动,弹道核算机能循环核算并发生新的射击诸元,不断供给给火炮,能够进步首发命中率;主动装定射角和方位提早角而不扰动瞄准线,火控体系操作简略,反响时间短,从发现方针到开战大约只需6s;炮长1×潜望镜与微光瞄准镜可交换;体系配有方针方位角速度、方针凹凸角速度、炮耳轴歪斜、横风4种主动传感器和药温、气温、初速、手动装定横风、手动装定间隔以及在方位向和凹凸向的归纳批改6种手动装定参数,还可挑选多种弹种;火控体系可与原坦克的车长昼/夜潜望式瞄准镜接口,此刻车长能够逾越操控调转火炮到作战方向;火控体系是指挥典礼的,使得坦克能在跋涉中快速、精确地射击运动方针。