任务、约束、时空识别与过程控制分析优化

从最近几十年世界各地发生的战争形势来看，现代战场已经发生了深刻的变化，局部战争和反恐战争已经成为目前主要的战争形态并将长期存在，这对武器系统的精确性和便利性提出了新的要求。在局部战争和反恐战争中，很多情况下作战形式以城市巷战为主，武器系统主要用来对付运输车辆、堡垒或工事、城市的建筑甚至某些指定的恐怖分子等小型目标。单兵火箭弹由于体积小、重量轻、携带方便，非常适合这些作战模式。单兵火箭弹发射初速一般低于200m/s，绕弹体纵轴微旋，有效射程在400m以内，火箭增程条件下可达到2 000m。

单兵火箭弹配备高精度炸点控制的灵巧引信，可从以前单纯的杀伤有生点目标发展成为以杀伤有生面目标为主，能够在目标上空或者侧面起爆，依靠横向飞散的弹丸破片和钢珠杀伤隐蔽在工事内部或建筑物后面的目标，可大大提高单兵火箭弹的作战效能与毁伤威力。单兵火箭弹引信灵巧化和智能化设计，要求其具有可编程功能，能够自主式弹载测速，并根据所测速度修正后的作用信息在目标位置处引爆弹丸，实现定点空炸功能，并能够与激光瞄具协调、快速反应，同时又具有碰炸、延期炸、自毁等多种作用模式。通过对引信装定目标信息，发射后弹载测速模块对作用信息修正，使引信能够进行工作模式选择以及精确起爆控制，对目标产生最大毁伤概率。引信装定技术和精确起爆控制是空炸引信灵巧化的两个基本特征。

为了实现对目标方位的探测，单兵火箭弹灵巧引信主要采用激光半主动目标探测技术，该技术是一种较成熟的光学制导目标探测体制，具有抗电磁干扰能力强、目标定位精度高、成本低、结构简单、速度快的优点，在各种激光制导导弹、炮弹、炸弹等中大口径飞行器上得到了广泛的应用。所以，将激光半主动目标探测技术应用到单兵火箭弹上，是解决无控低速飞行器制导化改造的成本与弹道修正精度之间矛盾的一种可行途径。但是，单兵火箭弹的一些自身条件和使用环境等因素与导弹的不同，主要有以下几点：一是飞行时不是通过连续不断的推力作用，而是在发射后通过一次加速做被动飞行，发射过载较大，具有数千g的加速度，同时考虑到弹丸口径较小，因此使用以往导弹上成熟的框架式激光半主动目标探测系统结构具有一定局限性；二是末段弹道飞行时，弹丸自身摆动较为明显，严重影响弹上激光半主动目标探测系统的目标方位探测准确度；三是末段弹道飞行距离只有几百米，飞行时间只有几秒，同时考虑到低速飞行器弹道修正能力较弱，所以不可能像导弹一样能够对弹道进行连续修正动作，而只能进行一次或两次极其有限的弹道修正动作；四是不同于导弹在高空中进行目标探测的特点，火箭弹目标探测过程一般在地面附近，容易被近地面复杂大气环境所影响。因此，单兵火箭弹并不能直接照搬成熟的导弹制导用激光半主动目标方位探测技术。(www.xing528.com)

单兵火箭弹引信需要准确识别时空信息，并做出相应的过程控制。例如对于空炸功能，需要精确控制空炸炸点的时间与位置；对于瞬发功能，需要准确控制瞬发的时间以及穿过甲板的距离。时空识别的前提是对所处环境以及目标特征等信息进行获取，这些信息一部分可以通过武器系统与引信信息交联技术获得，即在发射前由装定器输入，例如：温度、风速、地理位置、引信作用方式等；还有一部分信息可由引信自主获取，比如在弹丸飞行时，对弹丸速度的测量、对目标方位的探测等。引信过程控制主要完成引信起爆控制，其中包括对弹道进行实时修正以及对引信作用时间进行修正等。