磁引信水雷动作区域性试验中的雷位坐标转换算法

孙 涛 许海昀

中国人民解放军91439部队，辽宁大连 116041

磁引信水雷动作区域性试验中的雷位坐标转换算法

孙 涛 许海昀

中国人民解放军91439部队，辽宁大连 116041

在水雷引信动作区域性试验中，计算水雷引信动作区域性概率半径是所需的水雷位置坐标是以目标舰为基准的，而实测雷位坐标是水雷的GPS坐标。本文在分析试验现场试验船和水雷相对位置的基础上，通过计算给出了水雷位置从GPS坐标到目标船坐标的转换方法。该方法可方便在电脑中实现雷位坐标的快速转换，为现场实时决策指挥和事后计算水雷动作区域性概率半径提供了技术支持。

磁引信水雷；动作区域性试验；雷位坐标转换

引言

水雷对舰船的破坏程度除取决于水雷装药和舰船的生命力外，还取决于水雷爆炸时舰船与雷的相对位置。对于非触发水雷，水雷引信动作区域一般指在舰船物理场诱发下，使水雷引信动作的空间范围。而水雷引信动作区域性是指引信在不同的距离上，其动作概率的分布特性。通常将水雷引信动作区域性分成横向区域性和纵向区域性，即将引信对舰船动作位置的分布分成对舰船的横向和纵向分布特性。若引信设计得不合理或动作参数设定不适当，水雷在纵向、横向距离过远处爆炸，对舰船就不能造成损伤，因此要求非触发水雷引信的动作范围必须与水雷装药破坏范围相适应。水雷引信动作区域性试验是在接近实战的背景和条件下，用目标舰船考核水雷引信动作区域性指标所进行的试验[1]。试验的示意图如图1所示。

图1 区域性试验被试水雷海上布置示意图

目标舰按照设计好航路在水雷附近来回航行以考验水雷的区域动作性。

在水雷引信动作区域性试验中，计算水雷引信动作区域性概率半径是所需的水雷位置坐标是以目标舰为基准的，而实测雷位坐标是水雷的GPS坐标。现场决策指挥需要用到水雷的实时GPS坐标来指挥目标舰按照航路行进。而事后计算水雷区域性动作概率半径需要用到水雷的相对目标船的坐标，这就需要把雷的GPS坐标转换为相对目标舰的坐标。

1 水雷GPS坐标到相对目标船的坐标转换推导

1.1 计算各航次雷位至目标舰主桅杆处的水平距离Di

首先将雷位和舰位从WGS84坐标系转换至ECEF坐标系[2-5]

1.4 在站心直角坐标系下计算各航次引信动作时刻雷位至目标舰吃水线的水平距离DR。

图2 计算雷位至目标舰吃水线的水平距离DR示意图

图2 中：D-雷位点，D-目标舰主桅杆处。

设引信动作时刻为T1，雷位至目标舰主桅杆处水平距离为D爆，A为M点（主桅杆）至舰艉吃水线的距离，B为M点至舰艏吃水线的距离，M为目标舰的吃水宽度。

图1

2 结语

本文通过分析水雷动作区域性试验中水雷和目标舰的相对位置，给出了水雷位置从GPS坐标到ECEF坐标的转换方法，在水雷区域性动作试验中得到了充分应用，为试验指挥决策提供了技术支持。

[1]蔡鵾.水雷声引信的区域性[J].舰船科学技术，1982.03

[2]董雪亮.WGS84坐标系与国家大地坐标系的转换关系[A].GPS在水利行业应用研讨会论文集[C]，2007

[3]张守信.GPS卫星测量定位理论与应用[M].长沙：国防科技大学出版社，1996

[4]周忠谟.GPS卫星测量原理与应用[M].北京：测绘出版社，1997

[5]施一民.现代大地控制测量[M].北京：测绘出版社，2003

10.3969/j.issn.1001-8972.2013.07.013