用于近程拦截的多引信时空同步起爆控制技术研究

摘要

随着现代科技的发展，空袭与反空袭已经成为局部战争中的重要环节。并且近年来，信息化弹药的进步以及低成本化的实现，为现代防空体系中的近程拦截武器系统提出了新的思路。为此，研究了时空同步起爆近程拦截系统的基本原理。火控系统根据目标信息解算出弹丸的开环以及起爆时间数据，通过多路装定系统发送给弹载引信，多发弹丸顺序发射后，通过弹载引信控制各弹丸在不同的时刻开环改变飞行参数，以实现同时达到拦截地点的目的，进而实现弹丸同步起爆，形成空中弹幕实现对来袭目标的拦截。
　　分析了用于近程拦截的多路时空同步起爆控制技术的工作原理，使用Matlab/Simulink仿真技术对弹丸的外弹道运动过程进行了建模，基于模型分析了弹丸飞行时间的修正能力。基于弹道模型设计了相应算法，实现对开环时间的计算。分析了多路发射系统中各弹丸的射高散布。通过仿真数据拟合求取了弹丸发射间隔时间与弹丸射高差之间的函数关系。
　　设计了应用于多路时空同步起爆控制技术的多路装定系统，以实现对多引信的装定功能。研究了多路装定系统的工作原理以及各模块功能，计算了装定系统的设计参数。针对装定模块功能，设计了相应的硬件电路方案以及软件程序。
　　设计了具有开环与起爆双路控制功能的电子时间引信电路，研究了电路的工作原理以及各模块功能，分析了在电路工作过程中对弹丸开环时间进行自测速修正技术的原理。针对引信各模块功能设计了相应的硬件电路方案以及软件程序，来实现对弹丸飞行过程中的测速修正开环控制和定时起爆功能。
　　对电路系统装定功能、测速修正功能、控制电路的输出功能以及自毁功能进行了静态实验验证与功能测试。得到引信的测速误差为0.03％，开环时间误差为0.04％，起爆时间误差为0.05％。针对引信电路进行了高低温环境适应性实验，发现电路在高温环境下的性能要优于低温环境。开展了3次单发弹丸靶场动态实验，验证了系统在发射过程中装定功能及引信功能，同时考核了系统的抗发射冲击过载能力。