直瞄反坦克导弹火力转移射击问题研究

姜增良，原树兴，邵云峰，汪子涵

（1.陆军炮兵防空兵学院南京校区，南京 211132；2.北方自动控制技术研究所，太原 030006）

0 引言

直瞄反坦克导弹大多采用光学瞄准目标、电视（红外）跟踪导弹、自动形成指令的制导方式，在导弹发射后的整个射击过程中，需要射手将瞄准镜的十字线始终对准目标，直至命中。但在实际作战使用中，常常由于发射阵地地形条件限制、导弹击发后目标出现变化、装备自身射界不足等原因，会在发射前不直接将瞄准点对准目标，而是在击发后将瞄准点逐渐导引至目标的射击方式，通常称为火力转移射击或者瞄准点转移射击，这种方式也经常被用来考核射手操纵技能和战场应变能力。

1 火力转移射击的应用时机

1.1 发射阵地地形条件限制

直瞄反坦克导弹的弹道按时间先后可分为无控段、导入段和重合段；导弹发射时，首先会进入无控段飞行，导弹发射瞬间在预加指令的作用下会有初始弹道散布，在瞄准线上方飞行，同时重力的作用会使导弹不断向下，在进入视场后会受控并沿瞄准线飞行。如果弹道的无控段和导入段之间地势较高，会增加导弹掉地的风险；这种情况下可以在发射前将瞄准点瞄向无控段和导入段下方地势有利处，待导弹稳定导入后再将瞄准点慢慢转移至射击目标。

1.2 装备方位射界范围受限

采用导轨式发射的反坦克导弹，一旦导弹架设完毕后，导弹射向就基本固定，而射向与地面控制设备瞄准线的偏差也不能出现较大超差，否则会影响到导弹进入跟踪视场；这对于突然出现在瞄准光学视野范围内的运动目标，往往由于导弹射向的限制而不能将瞄准线随意移动，容易丧失战机；虽然部分型号导轨式发射的反坦克导弹采用了随动架来扩大方位射界，但由于随动范围的限制，也无法完全覆盖视野范围内的随机运动目标。这种情况下，发射条件满足时可以采用火力转移射击的方式，在发射后将瞄准点转向目标，弥补方位射界的限制。

1.3 攻击目标突然的变化

射手按下击发按钮后，导弹在飞行过程中，如果预先瞄准的目标突然被摧毁，或者原来瞄准的运动目标突然被障碍物遮挡，这种情况下需要射手快速将瞄准点转移至光学视场方位内的可攻击的其他目标。

2 导引规律分析

直瞄反坦克导弹采用的三点法导引，其理想弹道就是把导弹看作一个质点，并使这个质点严格地沿瞄准线运动，轨迹［1］如图1 所示。

图1 三点法导引示意图

这就是从发射制导站观察，导弹飞离制导站时的速度。

以上3 式，就是描述三点导引法的3 个基本的运动关系式。根据这3 个式子，就可以得出描述导弹导引弹道的方程为：

在反坦克导弹飞行过程中，其速度方案设计会充分考虑各飞行段的具体情况，初始段、加速段、续航段速度会因此不同，通常会使用系统的平均飞行速度。

3 瞄准点转移射击模型及应用

3.1 理想飞行路程及时间

假如导弹速度V 为常数，对于单目标来说，目标作等速直线运动，如图2 所示。图中G1为目标初始位置，G2为目标命中时位置。θ 为初始瞄准角，ψ为瞄准线转动的角度；θ'为命中时瞄准角。

图2 单目标理想弹道

于是从发射导弹到命中目标所需的时间为：

其中，K 为导弹与目标的速度比，通常为常数，根据三点法典型弹道通用曲线图，θ 和θ'这两个角度都可以测得［3］。

3.2 瞄准线转移射击模型

典型的火力转移射击示意图如图3 所示，F 为发射阵地，G1为首目标，G2为末目标，Z1为瞄准线转移开始点，Z2为开始重合位置，ψ 为首目标与末目标的夹角，L1为转移起始点与发射点距离，L2为重合点相对于命中点在瞄准线上的距离；L3为重合点与发射点距离。

图3 火力转移射击示意图

可得方程组：

其中，t 为导弹飞行时间，导弹的平均飞行速度为VM，ψ 为瞄准线转动的角度，ω 为导弹瞄准线转动平均角速度。

该分析中首、末目标均为静止目标，若G1为运动目标，对火力转移射击无影响；若G2为运动目标，式（7）的计算应考虑目标运动速度分量对瞄准线转动的影响；若其向F 或G1方向有运动分量，t 值会变小，相应造成导弹重合段时间变小；反之，t 值变大，会影响到ψ 的变大，最终会使瞄准线跟踪角速度相应变快。总之，若G2运动速度导致无法满足最小重合时间的要求，或超过瞄准线转动角速度最大值，将无法准确命中目标。

对于直瞄反坦克导弹，瞄准点转移射击时命中与否往往受限于具体的发射条件；要想提高命中率，必须选择好最小开始转移点；必须保证最小重合时间，瞄准线转动角速度系统可以承受的范围。对于不同类型的直瞄反坦克导弹系统，因导弹有效射程、飞行速度、导弹开始启控时间不同，在作战使用中可以依据式（7）、式（8）进行定量计算。

3.3 实际应用分析

3.3.1 射击转移开始时间的确定

通常来说，瞄准点转移时，开始转移时间受到导弹散布位置及启控时间的影响，虽然ω 可以求得，但通常开始转移时转动角速度会快一些，快接近重合新目标时会慢一些；但ω 的值应小于系统的最大转动角速度ωmax，否则会导致导弹飞出视场而失控；

如图3 所示，转移开始时间可以用下式求得：

3.3.2 新目标靶位的确定

在使用分队实际训练中，为了考核射手的操控技能，通常采用双靶的方式；待导弹穿过前面目标靶后射手再进行火力转移，此时，开始转移距离L1已知，根据需要转动角度ψ 和重合时间的最小值tcmin，可以求出后面靶位设置的最小距离。

此时

只要满足tc大于最小重合时间，则能计算出两个目标靶的间距。

上述分析都是在假设原目标、新目标均为静止目标的前提下推导的；若原目标、新目标为运动目标，应考虑因目标运动而引起的目标瞄准间夹角的变化等因素［16］，在计算转移距离和转移时间上应考虑速度在导弹射向及其法线方向的分量。

图4 双靶火力转移示意图

3.4 仿真分析

根据式（9）分析r 和t 变量的关系。令t=0，根据不同的r0取值，获得不同的C1取值。根据不同的C1，可得到图5。

图5 导引弹道仿真示意图

4 结论

火力转移射击是采用三点法导引方式直瞄反坦克导弹的操控能力的延伸，使用人员可以依据装备战术技术性能要求和火力转移射击模型，进行转移时机、转移角度、靶标距离的定量计算。在满足装备技术性能的前提下，其成功与否主要取决于射手的操控技能和对转移射击条件的判断。近年来我们在不同的射击地域进行了多次发射阵地条件限制和不同战术背景下的瞄准线转移射击课目训练，均取得了较好的射击效果，成为培养射击人员操控能力的重要手段，并已在部分使用分队进行了推广应用。