基于“脱靶管”原理的防空导弹脱靶量估算方法

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.02.006

摘要/Abstract

摘要：

针对防空导弹试验鉴定中非精确测量条件下脱靶量获取的实际问题，提出了一种基于“脱靶管”原理的脱靶量估算方法。并针对光学测量和多普勒频率信号测量2种数据源，给出具体算法和算例，算例的结果表明基于“脱靶管”原理的脱靶量计算方法，可在非精确测量条件下，得到较高精度的脱靶量的值，是光学测量数据估算脱靶量的有效手段。同时基于“脱靶管”原理的脱靶量估算方法具有明显优势，能够较好地解决弹目相对速度未知情况的脱靶量估算问题。该方法具有算法简便快捷、计算精度高、工程实用性好等特点。

关键词: 防空导弹, 脱靶管, 脱靶量, 估算方法, 外弹道

Abstract:

An estimation method based on the principle of the “miss distance tube” is proposed to obtain the practical miss distance of anti-aircraft missiles under low-precision measurement conditions of tests. The specific algorithms and examples are illustrated for the optical measurement data and Doppler frequency telemetry data. The results of examples show that the proposed method can produce a high-precision miss distance under low-precision measurement conditions， which is an effective means of using optical measurement data to estimate the miss distance. The proposed method has significant advantages and can better estimate the miss distance under the unknown relative velocity of the missile and the target. The method features simple and rapid algorithms， high precision， and good engineering applicability.

Key words: antiaircraft missile, miss distance tube, miss distance, estimating method, exterior trajectory

中图分类号:

TJ761.1⁺3

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图/表 6

图1 “脱靶管”原理示意图

Fig. 1 Principle of “miss distance tube”

表1 脱靶量光学测量结果

Table 1 Optical measurement results of miss distance

t/s	X_T /m	Y_T /m	Z_T /m	X_M /m	Y_M /m	Z_M /m	dR/m
33.390	7 195.161 0	7.810 7	-435.705 4	7 063.154 0	15.481 5	-421.895 5	132.9
33.400	7 191.974 4	8.032 2	-435.964 5	7 070.484 5	15.026 4	-423.318 9	122.3
33.410	7 189.479 3	7.768 2	-436.952 9	7 077.741 2	14.427 9	-424.891 5	112.6
33.420	7 186.438 1	7.757 2	-437.545 2	7 084.750 9	13.778 8	-426.428 5	102.5
33.430	7 183.604 0	7.727 2	-438.102 2	7 091.325 8	13.268 2	-427.969 2	93.0
33.440	7 180.175 0	7.770 4	-438.729 9	7 098.757 7	12.845 6	-429.610 8	82.1
33.450	7 177.154 9	7.756 2	-439.294 0	7 105.555 2	12.277 3	-431.062 5	72.2
33.460	7 174.984 0	7.807 9	-439.622 2	7 112.417 8	12.218 9	-432.767 1	63.1
33.470	7 172.049 3	7.850 2	-440.201 3	7 119.505 6	11.623 8	-434.227 9	53.0
33.480	7 169.048 7	7.977 6	-440.566 8	7 126.370 1	11.173 2	-435.886 7	43.1
33.490	7 166.154 8	7.901 3	-441.149 1	7 132.569 8	10.714 2	-437.565 5	33.9
33.500	7 163.325 6	7.845 4	-441.860 3	7 138.336 6	10.064 9	-439.113 6	25.2
33.510	7 160.625 3	8.031 3	-443.040 0	7 145.896 9	9.478 7	-440.704 4	15.0

图2 基于多普勒频率的“脱靶管”原理示意图

Fig. 2 Principle of “miss distance tube” based on Doppler frequency

表2 导弹飞行试验交汇段多普勒频率数据表

Table 2 Doppler frequency data for intersection section in missile flight test

t/s	27.180	27.182	27.184	27.186	27.188	27.190	27.192	27.194	备注
$f d i / k H z$	103.64	101.76	99.70	96.14	91.32	85.55	77.46	67.03	假定λ=0.02 m

表2 导弹飞行试验交汇段多普勒频率数据表

Table 2 Doppler frequency data for intersection section in missile flight test

t/s	27.180	27.182	27.184	27.186	27.188	27.190	27.192	27.194	备注
$f d i / k H z$	103.64	101.76	99.70	96.14	91.32	85.55	77.46	67.03	假定λ=0.02 m

表3 采用拟合多普勒频率计算的导弹目标相对速度和脱靶量计算结果

Table 3 Results of relative velocity and miss distance calculated by fitting Doppler frequency

序号	$? t$ /s	$f d i + 1$ /kHz	$f d i + 1$ /kHz	$f d i + 2$ /kHz	相对速度 $v r$ /（m·s^-1）	脱靶量ρ/m
1	0.004	103.64	99.70	91.32	1126	9.49
2		101.76	96.14	85.55	1129	9.71
3		99.70	91.32	75.14	1143	10.89
4		96.14	85.55	67.03	1131	10.10
脱靶量方正汇总行ρ值/m		10.05

表3 采用拟合多普勒频率计算的导弹目标相对速度和脱靶量计算结果

Table 3 Results of relative velocity and miss distance calculated by fitting Doppler frequency

序号	$? t$ /s	$f d i + 1$ /kHz	$f d i + 1$ /kHz	$f d i + 2$ /kHz	相对速度 $v r$ /（m·s^-1）	脱靶量ρ/m
1	0.004	103.64	99.70	91.32	1126	9.49
2		101.76	96.14	85.55	1129	9.71
3		99.70	91.32	75.14	1143	10.89
4		96.14	85.55	67.03	1131	10.10
脱靶量方正汇总行ρ值/m		10.05

图3 函数F(vr)曲线图

Fig. 3 Curve of function F（vr）

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