針對在海上進行艦炮武器系統(tǒng)動態(tài)精度試驗測試的能力建設(shè)需求,通過對比分析在海上與陸上進行動態(tài)精度測試存在的差異及影響,對在海上進行動態(tài)精度測試的原理方法進行了分析設(shè)計;根據(jù)間接測量誤差傳遞原理,建立了跟蹤諸元理論真值解算流程模型,通過MATLAB編程實現(xiàn)蒙特卡羅仿真程序,結(jié)合實例對在海上進行動態(tài)精度測試需滿足的真值測量精度水平進行了仿真,并依據(jù)試驗測試真值精度要求原則,分析出了對位置定位和航向姿態(tài)真值的測量精度條件。 

【文章來源】：指揮控制與仿真. 2020,42(02)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

艦炮武器系統(tǒng)對空動態(tài)精度陸上試驗原理圖

根據(jù)以上差異分析,得出在海上進行動態(tài)精度測試方法原理為:增加測量跟蹤器和艦炮安裝位置真值和局部艦艇航向姿態(tài)真值數(shù)據(jù),消除系統(tǒng)安裝位置隨艦艇運動和艦艇甲板形變對真值數(shù)據(jù)準(zhǔn)確測量的影響,再結(jié)合目標(biāo)位置測量真值數(shù)據(jù),綜合進行坐標(biāo)系變換、解彈道微分方程和彈道解相遇,實時處理出試驗時當(dāng)前時刻跟蹤諸元和射擊諸元理論值,再用各被試諸元測量值減去同時刻理論諸元,得到各被試諸元動態(tài)精度誤差序列,進而按區(qū)段統(tǒng)計出它們的精度統(tǒng)計值。基于以上原理,設(shè)計艦炮武器系統(tǒng)動態(tài)精度海上測試設(shè)備安裝原理如圖2中所示,其中為完成目標(biāo)位置和跟蹤器、艦炮位置測量,在試驗航路附近架設(shè)高精度岸基GPS基準(zhǔn)站,在目標(biāo)上、跟蹤器和艦炮安裝位置附近架設(shè)GPS用戶臺,并完成與跟蹤器和艦炮回轉(zhuǎn)中心基線參數(shù)測量;在艦炮和跟蹤器安裝位置附近分別架設(shè)安裝高精度局部航向姿態(tài)測量設(shè)備,并完成安裝艏尾線和水平度標(biāo)定。3 艦炮武器系統(tǒng)動態(tài)精度海上測試精度條件分析

對于簡單的函數(shù)關(guān)系,可以直接運用解析法得出函數(shù)值系統(tǒng)誤差、隨機誤差與各直接測量值系統(tǒng)誤差、隨機誤差之間的解析關(guān)系,但因式(4)中跟蹤諸元理論真值解算涉及復(fù)雜的多次坐標(biāo)系變換,函數(shù)關(guān)系非線性,求解其解析解比較困難,本文通過建立該函數(shù)關(guān)系的準(zhǔn)確數(shù)值解算流程,通過軟件編程的方式對跟蹤諸元理論真值的系統(tǒng)誤差、隨機誤差與各直接測量值系統(tǒng)誤差、隨機誤差的關(guān)系進行蒙特卡羅仿真分析,進而確定各直接測量值應(yīng)保持的精度水平條件。如圖3所示為跟蹤諸元理論真值數(shù)值解算流程。分別假設(shè)GPS測量位置真值定位系統(tǒng)誤差為ΔL=ΔB=ΔH=ΔGPS,隨機誤差為σL=σB=σH=σGPS;局部航速姿態(tài)真值系統(tǒng)誤差為ΔCw=Δψw=Δθw=ΔJL,隨機誤差為σCw=σψw=σθw=σJL。采用MATLAB編程實現(xiàn)以上解算流程[5],并利用隨機數(shù)函數(shù)構(gòu)造隨機數(shù)分別模擬位置真值測量誤差和局部航向姿態(tài)真值測量誤差,輸入以上解算程序中重復(fù)進行大量蒙特卡羅仿真試驗,在不同距離上和不同舷角上,分別統(tǒng)計獲得的跟蹤諸元理論值的系統(tǒng)誤差和隨機誤差最大值,進而根據(jù)被試系統(tǒng)跟蹤精度指標(biāo)規(guī)定值,通過不斷調(diào)整直接測量位置誤差和姿態(tài)誤差大小,對比輸出跟蹤諸元系統(tǒng)誤差和隨機誤差統(tǒng)計值,確定各直接真值測量設(shè)備需滿足的精度水平。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]GPS差分基準(zhǔn)站高精度基準(zhǔn)坐標(biāo)測定方法研究[J]. 張業(yè)旺,李治安,盧艷娥,盧超.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(25)



本文編號：3269937