火控组网效能提升研究

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1、西北工业大学博士学位论文（学位研究生）题目：火控组网效能提升研究作者：周文佳学科专业：控制科学与工程指导教师：何德全2017年6月ResearchonPerformancePromotedinFireControlNetworksByZhouWen-jiaUndertheSupervisionofProfessorHeDe-quanADissertationSubmittedtoNorthwesternPolytechnicalUniversityInpartialfulfillmentoftherequi

2、rementForthedegreeofDoctorofControlScienceandEngineeringXi’anP.R.ChinaJune2017摘要摘要地面防空火控组网系统（以下简称火控组网系统）是将特定防空地域内各独立的火控系统通过通信网连接起来，组成一个统一的火控网络，并通过相互传递精确的空情信息，以及各种协同的战术操作，对抗敌方干扰、低空突防和反辐射导弹的攻击，共同打击敌方空中目标。火控组网是雷达组网的一个分支。普通雷达组网系统的主要目的是通过在组网系统范围内形成多频段、多波形特征、全方位

3、、多层次的覆盖提高整个防空系统的“四抗”能力。而火控组网不但要提高整个火控组网系统的“四抗”能力，更重要的是通过火控组网系统的多站联动、集火射击、接力跟踪、“后跟前打”等战术操作，完成摧毁敌方空中目标的目的。由于更注重多站联动和集火射击，因此，火控组网系统比普通的雷达组网系统精度要求更高，响应速度要求更快。由于多方面的原因，目前火控组网方面的技术发展相对滞后，其应有的效能还没有得到充分发挥。本文以提高火控组网系统作战使用效能为目的，调研了火控组网系统的实际使用情况和存在的问题，分析了产生问题的原因，提出了提

4、高火控组网系统作战效能的解决方案，并研究了组网标定、时间同步、精度测试方面的具体技术。论文的主要研究内容和创新性贡献如下：（1）通过对火控组网系统的大量调研，了解了火控组网系统存在的问题，分析研究了产生问题的原因，并提出了在现有条件下具体的解决方案。该方案可在不对火控组网系统进行大的升级改造的前提下，提升火控组网系统的作战效能。（2）根据火控组网系统标定精度方面存在的问题，提出了采用声体波微波延迟线及上下变频技术构成的用于火控组网标定的信标方案。针对地面防空火控系统的工作频段和频带，对组网标定信标设计时微波

5、延迟方案选择、延迟时间选择、工作频率与带宽选择、工作频率与带宽的扩展、插入损耗控制、信噪比控制等技术进行了分析研究。研制了用于火控组网方位和位置标定的标定信标，并设计了使用该信标进行组网系统标定的三种方法。该信标不但可以用于火控组网系统的标定，还可以用于火控组网系统静态跟踪精度的测试，以及对火控系统中的距离零点、地杂波改善因子、光电轴的轴系、微波相位、随动系统相位、随动系统增益、跟踪性能等指标进行检查和测试。（3）对火控组网系统的时间同步方法进行分析和研究，找到了目前火控组网系统动态精度没有达到预期效果的原

6、因，提出了基于GPS或北斗授时和组网同步脉冲结合的时间同步方案。该方案可在不对原组网系统时间同步方案进行大改动的情况下，有效改善时间同步精度，提高火控组网系统的动态精度。（4）针对目前火控组网系统在研制和生产过程中，缺少内场动态精度测试方法和I西北工业大学博士学位论文相应的测试设备，也没有具体指标的实际情况，研究了火控组网系统动态精度测试的方法，提出火控组网系统动态精度测试的方案，研制了可用于某型火控组网系统动态跟踪精度和动态解算精度的测试设备，并制定了相应的测试方法。该动态精度测试设备不但可以用于某型火控

7、组网系统的动态精度测试，还可以用于火控系统的动态精度、随动系统的零位和随动系统性能指标的测试；可以模拟火炮的数传接收机，对火控系统的相应火炮接口和控制功能进行测试；可以模拟某型火控系统，生成各种需要的目标固定点、目标航路、武器射击诸元、击发控制信号，接收武器系统发来的弹丸初速和告警信号，带动火炮运转，对某型火炮接口和随动性能进行检测，也可以模拟火控系统用于某型火炮的日常联动训练。（5）针对地面防空武器射击训练时射击效果观测手段老旧，对气象条件要求高，易发生漏航、观测精度不高的实际情况，提出了使用某型火控组网

8、系统构成超低空射击评价系统和避开射击评价系统的方案。该方案不需要对原火控组网系统进行大范围改造，操作方便、对气象条件要求低、不易发生漏航、可在夜间使用，可以解决射击训练的观测和自我评价问题。关键词：火控组网，标定信标，时间同步，动态解算精度，射击评价IIAbstractAbstractGroundantiaircraftfirecontrolnetworksystemisconnectuptheindepende