直升机武器系统校靶技术研究

　　[摘 要]结合国内外校靶工作发展的基本情况，主要对AH一64所采用的“先进校靶设备系统”进行分析，并提出改进措施，然后根据武装直升机作战运用的特点，针对活动航炮、武器随动挂架系统提出了以视频处理、叠加技术为基础的快速校靶方案，使武装直升机航炮等武器能够实现快速、简易校靶，能够有效提升武器系统的作战能力。
　　[关键词]直升机；校靶；惯性平台
　　中图分类号：G633.96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0257-01
　　引言
　　校靶是使武器系统各装置的光、电、机械轴线与基准坐标轴线协调一致的所有校准、调整操作的总称，是一项经常性的、直接关系到机载武器保障性、命中概率及整个武器系统任务效率的重要工作¨J。1989年美国批准“先进校靶设备系统”计划立项，项目由美陆航负责，陆海空三军参与。从1989开始，经过数十年的不断改进，美国的先进校靶设备系统（ABE）已经日趋完善，广泛应用于美军及其他各国军队使用的AH一64武装直升机。
　　一、校靶技术发展简介
　　目前，国内直升机校靶方法均为仪器校靶（靶板法），已经不适应现代科学技术及装备的发展需要，特别是已经不能满足现代化战争部队的作战模式和战术运用的需要。随着人们对校靶地越来越重视及校靶技术的发展，未来的校靶方法将越来越少地依赖机载设备以外的校靶装置，借助载机光、机、电等设备及少量的便携式校靶装置完成对机载武器系统的校准，甚至在载机飞行中，就可以完成武器系统的快速校准。2先进校靶设备系统（ABE）分析根据各国具体的应用情况，目前应用比较广泛的自身校靶方法有两种：“靶板机身固定”法和“测角”法。“靶板机身固定”法——校靶时将靶板框架通过过渡框架固定到载机上，由这些框架保证靶板与基准轴线间的空间对应关系。这种方法的实质与仪器校靶是一样的，相当于把靶板固定在载机上，其优点是载机可以不顶水平，校靶空间及场地要求少；缺点是在校靶距离缩短的情况下，为了保证校靶精度，需要提高对校靶仪器精度及校靶过程精度控制的要求。这种方法在我国固定翼飞机机载武器的校靶上使用比较普遍，AH一64武装直升机的机载武器早期也曾使用过。[1]
　　二、“测角”法
　　程中应满足的空间关系为基础，然后借助光学测角设备来指导调校过程的校靶方法。这种方法的特点是在载机设计的过程中，也不需要过多的基准设备、机构或装置，校靶过程中使用的设备相当少，校靶过程中对场地的要求不十分严格，对野战条件的适应性好，并且对于一般现役的载机，只要载机自身条件具备，可进行改装，转而使用这种方法进行校靶。这靶架，校靶工作的时间比较短，操作较为简单，但校靶工作对维护人员有较高的培训工作要求。美国的先进校靶设备系统（ABE）运用的就是“测角”法原理。[2]
　　ABE系统使用了平行光自准测角、焦平面CCD成像及陀螺惯性平台技术，使其能够实现对飞行器（特别是舰载飞行器）进行全天候校靶，减少测角误差，操作比其他“测角”校靶方法更为简单、快捷、准确，其校靶精度可以达到0.1mrad。ABE校靶系统实际上是一个测量待校靶设备轴线姿态角的角度测量系统，由于与载机没有控制信号交联，只要对载机进行有限的改装以便于安装各类校靶转接镜，便可以对不同机种、机型进行校靶。目前ABE系统已经成功应用于各类型飞行器。
　　三、机载武器的自身校靶
　　同校靶分类方法一样，各国在对自身校靶的理解和具体运用上也体现出了各自的特点。
　　（一）“靶板机身固定”法
　　这种方法在我国固定翼飞机，特别是歼击机机载武器的校靶上使用的比较普遍，美AH-64武装直升机的机载武器早期也曾使用过。其基本原理是在载机上配置了专门用于固定靶板的机构，校靶时将靶板框架通过这些固定机构固定到载机上，由这些框架保证靶板与基准轴线间的空间对应关系。在校靶距离缩短的情况下，为了保证校靶精度，而适当提高了对校靶仪器精度及校靶过程精度控制的要求。从校靶的原理上来说，这种方法的实质与原位校靶是极其相似或者说是一样的。[3]
　　（二）、“自动探测――校准”法
　　这种校靶方法是借助或利用载机上的光、机、电等设备或装置提供的基准，来确定各校准线在直升机基准中的方位，这方面的信息通过计算机通路与计算机相联，保证信息的良好传输，计算机对传入的信息进行处理后，与“判据”进行比较，并根据失调情况，变换计算出误差信息，对相应的装置或机构进行校准。由于在载机中存在着严格校准的各种系列基准装置、设备或机构，实现着对相关设备的全面“监控”功能，所以它不仅能对某一个设备或装置进行校准，还可以实现对整个武器系统的校准。这种方法的前提是在载机设计的一开始就将校靶工作放到了重要的设计约束中去，在武器系统的软硬件设计中，都为校靶工作打下了良好的基础。[4]
　　这种校靶方法的特点是不需要靶板、不需要顶水平、不需要严格的场地要求等，使用起来快速、简捷，保障所需的设备较少。它与必须把飞机拖到靶场的靶板法校靶相比，有五个方面的明显优势：光学设备容易读出；完全是自身式的；对重力不敏感；用计算机校正；从头到尾都是通过传感器（电视和夜视系统）直接检查。但这种方法在载机的前期设计制造过程中就必须进行充分的论证，装备相应的高精度设备、机构或装置，是综合保障设计的重要内容之一。
　　（三）“测角”法
　　“测角”法校靶主要是以载机各轴线在作战过程中应满足的空间关系为基础，利用光、机协调关系，通过数学运算得出合格的判据，然后借助光学测角设备来指导调校过程的校靶方法。这种方法的特点是在载机设计的过程中，不需要过多的技术上的要求，也不需要过多的基准设备、机构或装置，校靶过程中使用的设备相当的少，校靶过程中对场地的要求不十分严格，对野战条件的适应性好，并且对于一般现役的载机，只要载机自身条件具备，可进行改装，转而使用这种方法进行校靶。这种方法的理论基础清晰，但严格的计算相对复杂，与“自动探测――校准”法相比，校靶工作的时间比较长，工作量的减小程度相对要小些，校靶工作对维护人员的业务要求较高，有培训工作的要求。使用这种方法进行校靶的典型机种是米-24型武装直升机及其它部分型号的俄固定翼飞机。
　　四、结束语
　　靶板法校靶是一种比较成熟、可行的办法，在各方面要求不苛刻的情况下，在直升机上使用，可以满足技术保障的需要，但其已经落后于现代科学技术及装备的发展需要，特别是与陆航的作战模式和战术运用的需要差距明显。应逐步将提高校靶工作的认识，进行校靶方法的研究、改革，最终把使用快速、简便和精确的校靶方法当成一个重要的技术约束条件从装备研制开始，运用于全寿命过程的综合保障中。
　　参考文献
　　[1]汪智超， 黄福贵. 直升机武器系统校靶技术研究[J]. 直升机技术， 2016（3）：56-62.
　　[2]赵长辉， 段洪伟， 李波，等. 飞机校靶装置技术的发展[J]. 航空精密制造技术， 2017， 53（2）：46-51.
　　[3]潘焕友， 贾红光， 李明哲. 武装直升机机载武器校靶方法研究[C]// 全国直升机年会. 2006.
　　[4]李青. 射擊武器仪器校靶的改进[J]. 空军工程学院学报， 1999（1）：32-35.

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