火控系统

安装在飞机、装甲车、军舰等平台的设备

火控系统是安装在飞机、装甲车、军舰等平台的设备，又称武器火控系统，全称火力指挥与控制工程，是控制射击武器自动实施瞄准与发射的装备的总称。

简介

武器火控系统是控制武器自动或半自动地实施瞄准与发射的装备的总称。武器火力控制系统的简称。现代火炮、坦克炮、战术火箭和导弹、机载武器(航炮、炸弹和导弹)、舰载武器(舰炮、鱼雷、导弹和深水炸弹)等大多配有火控系统。非制导武器配备火控系统，可提高瞄准与发射的快速性与准确性，增强对恶劣战场环境的适应性，以充分地发挥武器的毁伤能力。制导武器配备火控系统，由于发射前进行了较为准确的瞄准，可改善其制导系统的工作条件，提高导弹对机动目标的反应能力，减少制导系统的失误率。

构成

1、目标跟踪器

2、火力控制计算机

3、系统控制台

4、射击控制仪

5、接口设备

6、必要的外围设备

作用

1、获取战场态势和目标的相关信息

2、计算射击参数，提供射击辅助决策

3、控制火力兵器射击，评估射击效果

分类

1、按用途分：舰面火控系统、航空火控系统、地面火控系统

2、按方式分：模拟式、数字式

3、按武器种类分：轻武器火控系统、重武器火控系统、装甲火控系统等

系统元件

射击诸元指的是能将弹头(战斗部)送抵目标区域所相应的武器身管或发射轨的方位角与射角，对具有时间引信的弹头还有引信分划，对制导武器和水中武器还可能包括制导距离、转向角、定深和散角。准确、实时地求出射击诸元是武器火控系统最核心的任务。

目标搜索与辨识　利用观测器材搜索目标是火控系统的第一项任务。火控系统中常用的观测器材有雷达、光学或激光测距仪、红外或微光夜视仪、战场侦察电视、声测器材、声纳等。对于固定目标还可使用地图与航空(或卫星)照片。搜索到目标之后应进一步对目标的类型(车辆、飞机、导弹、舰船、兵器、人员等)、型号、数量及其敌我属性进行辨识。图像辨识技术的应用已使目标辨识自动化，而敌我辨识最有效的设备是电子敌我识别器。

目标参数测量　目标参数包括目标位置参数与运动参数。目标位置参数指的是目标相对地理坐标系或观测坐标系中的坐标，例如距离、方位角、高低角等；目标运动参数则包括航速、航向、舷角、加速度等，它们是求取射击诸元所不可缺少的数据。用于目标参数测量的观测器材应该具有较高的精度，它们多用于测定目标位置，利用多普勒效应的器材还可以测定目标相对于观测器材的纵向速度。对于运动目标，观测器材还必须实时地跟踪目标，测量出一系列目标参数值，为利用这些实测值估计目标现在瞬时位置与运动参数提供条件。

气象与弹道条件测量　气温、气压、风速、风向等气象参数和弹丸初速偏差、弹药温度、弹重偏差等弹道条件参数均会对实际弹道产生影响，必须及时测量，以便在求解射击诸元时考虑进去。弹重偏差可根计、气压计、风速计、弹丸初速测量仪测得。气象雷达、弹丸初速测量雷达是较为先进的气象与弹道条件测量设备。由于气象条件是对全弹道起作用的，有关气象测量点应该覆盖全弹道。对于海军水中武器，还要测量波浪、海流等水文因素。

运载体运动参数测量　运载观测器材与火力系统的车辆、飞机、舰船在运动中的3个平移自由度与3个转动自由度既恶化了观测条件又改变了弹道参数。对严重影响射击效果的运动参数应加以测量，并令观测器材、武器身管或发射架相对于其载体做一量值相等方向相反的运动，或者在求解射击诸元时予以修正，以使射击或投掷尽量不受运载体运动的影响。用于运动中瞄准和发射的火控系统通常都装有三自由度或二自由度的陀螺系统，以便适时地测量运载体的三个姿态角(俯仰、偏航与倾斜)或其角速度。对高速运动的运载体(如飞机、舰船等)还装有测定运载体运动速度的测速装置。对于射击精度要求非常高的火控系统，如近程反导弹高射炮火控系统，不仅要求测定三个姿态角或其角速度，而且要求测量升沉、横移与纵移的速度，甚至还要考虑运载体的弹性变形。

脱靶量测量　由于种种难以控制与修正的随机因素的影响，首发或首群发的弹头可能脱靶。这时应测量脱靶量，并用已测得的脱靶量修正以后的射击诸元，这就是校射。对固定目标或相对武器系统运动缓慢的目标，凡是能够观测炸点、估测出炸点对目标偏差的器材均可完成校射任务。炮兵校射雷达可在其波瓣有效区域内估测出弹头的落点，是一种先进的校射工具。当对飞机或导弹等高速目标射击时，必须同时跟踪并测量目标与弹头随时间变化的坐标，相控阵雷达是实现此种测量的一种先进的工具。

数据处理　现代火控系统主要由数字电子计算机来完成数据处理工作。这种计算机称为火控计算机，又常称为指挥仪。它是火控系统的核心部件。其任务是存贮有关目标、脱靶量、气象条件、弹道条件、运载体运动参数等所有数据与信息；计算现在瞬时目标的位置与运动参数；根据实战条件下的弹道方程或存贮于火控计算机中的射表求解命中点坐标，计算射击诸元；根据过去的脱靶量修正射击诸元；评估射击效果等。其目的是输出控制指令给显示设备和随动系统，或输出操纵指令给自动驾驶仪。

武器发射控制　目的是控制武器到达正确的射击位置，并按预定的方式射击。为了赋予武器射击诸元，通常用液压式或机电式随动系统分别控制武器的射角、方位角与引信分划等射击诸元，使之与火控计算机的输出值相一致。当武器与运载体完全或部分固连时，例如机载火炮的身管、炸弹的发射轨完全与飞机固连，某些大口径自行火炮的方位角则同车体一致，此时火控计算机的输出信息应传送给自动控制机构，驱动运载体按能使弹头命中目标的方向运动。

系统控制、信息显示与传输　为了充分发挥指挥与操作人员的主观能动性，火控系统中设有系统控制操作与显示面板，具有良好的人机操作界面。

火控系统功能模块的种类与规模，是根据其控制的武器的特性与应用环境来设计与装备的。例如，用于停止间射击的武器，其火控系统就无需具有运载体运动参数测定的功能；为了减轻重量、降低造价，某些火炮，尤其是中小口径地面火炮，往往不配随动系统，而由炮手按火控计算机给出的射击诸元在火炮上装定；高射炮火控系统，由于同时跟踪快速目标与观测高速弹丸，设备技术复杂，价格昂贵，过去多不进行脱靶量自动测量，故不能自动校射；用于近程反导弹的转管火炮与多联装火炮的火控系统，为了确保武器的命中率，大多进行脱靶量自动检测，构成自动校射的大闭环火控系统。为了发挥不同观测器材的优点，确保在各种环境中均能获取所需信息，并提高它们在战场上的机动性，经常把多种观测器材组装在同一运载体中，构成相应的侦察车、侦察飞机、空中系留平台等装备。气象观测站(车、船)更集各种气象观测器材于一身，以完成大范围内的气象观测与通报任务。这些载有多种器材的侦察或观测车、船与飞机虽然要完成在火控系统中承担的任务，但却自成一个独立于火控系统之外的武器装备系统。

对武器射击的控制，由最初使用的准星与表尺，发展到后来较为复杂的瞄准装置，都是依靠人眼观测、手动操作的。自动化的火控系统直到第二次世界大战期间才首先在高射炮射击控制中得到应用。当时的高射炮火控系统采用了雷达与光学测距仪搜索与跟踪目标、机电式模拟计算机进行数据处理、随动系统驱动火炮、并用同步传动装置将上述各部分连接成一个自动化的防空综合体。战后，数字计算机代替了模拟计算机，使火控系统的功能大为提高，从仅能控制单个武器或多个相同武器对同一目标用同一诸元射击，发展为可控制不同类型的众多武器有计划地对多个目标用不同诸元射击。随着超大规模集成电路数字计算机的发展，诸如战场态势的显示、作战计划的拟定、目标的识别与选择、火力的分配、弹药消耗的确定、射击效果的评估、通信的管理与信息的处理连同上述的火力控制等问题，都可在同一部计算机系统内解决。现代武器火控系统已发展成为指挥、控制、通信与情报(C3I)系统中的一个重要组成部分。

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