地面侦察弹药相关技术研究（中国知网 地面侦察）
地面侦察弹药相关技术研究
夏道军
9324厂
本文针对地面侦察弹药的作战背景和特点, 以某型地面侦察弹药为例, 介绍了系统的组成及工作过程, 并对其关键技术进行了重点阐述。研究结果对地面侦察弹药的总体设计具有工程应用价值。
作者简介： 夏道军, 1963年生, 安徽合肥人, 大专学历, 副总设计师, 1987年毕业于合肥联合大学计算机应用专业, 从事武器系统总体设计工作。;
在信息化战争中, 对敌方人员和装备实时侦查是实施军事行动的重要前提。其中, 地面侦察有其独特的一面是不受复杂的地形地物和天候条件的影响, 因为人员和装备等目标在地面上运动会引起地面震动而发出红外辐射信息, 地面传感器即可通过探测这些信息来发现与识别运动目标。本文介绍的地面侦察弹药是一种用于前方目标区域侦察的地面传感器侦察系统, 它采用子母弹作战方式, 由母弹将子弹药快速投放到我前方观察所活动不便或不能到达区域的敌重要目标附近, 及时准确地掌握这类目标的活动状况, 引导炮兵火力对其实施打击。它具有隐蔽性好, 抗干扰能力和生存能力强, 获取情报准确、及时、不间断, 布设方便灵活等特点。上世纪60年代以来, 用于前方侦查的无人值守地面传感器监视技术得到广泛发展, 且目前有关于使用炮弹布撒侦察传感器的研究。因此, 研究地面侦察弹药的组成和工作过程, 分析其关键技术很有必要。
1 地面侦察弹药的组成及工作过程
地面侦察弹药的结构外形同普通榴弹一样, 采用空抛式一次开伞结构。弹药系统包括母弹体、时间引信、开仓部件、减速装置、子弹药及辅助装置等。其中子弹药是核心。子弹药的主要部件包括:伞弹连接器、伞弹分离器、子弹姿态扶正机构、卫星定位接收机、传感器单元、目标识别单元、信息接收单元和破片杀伤战斗部。
地面侦察弹药的整个工作过程为:
1) 根据战场地形和任务需要, 计算需要的子弹数量, 制定布撒计划, 装定每发弹的火炮射击诸元和时间引信分划;
2) 发射母弹, 当母弹经无控弹道飞抵目标上空后, 延时引信发挥作用, 点燃抛射药, 启动开仓部件, 并抛出子弹药;
3) 当子弹药从母弹中抛撒出来后, 减速伞从尾部的伞舱内抛出, 子弹药在减速伞的作用下稳定下落, 落地后脱开减速伞, 后由扶正机构将子弹扶正, 同时伸开天线;
4) 子弹群在预定区域内组成网络, 对出现的目标进行判别, 并将信息传送至各节点和后方接收系统, 引导炮兵对目标实施攻击, 同时各子弹根据目标运动情况, 破片杀伤战斗部作用, 对目标实施自主攻击。
2 地面侦察弹药的关键技术
2.1 总体设计技术
使子弹群被抛撒出来落地后在预定区域形成合理的散布是顺利完成任务的前提, 因此要事先进行总体优化设计。这就需要建立一系列的内外弹道模型, 并对其进行仿真计算, 设计好发射初速、射角、射向、引信作用时间和抛撒速度等;得出子弹理论落点和子弹群的散布中心, 再分析起始扰动、引信作用时间、减速伞气动特性、抛撒速度、海拔高度等诸因素对子弹散布的影响, 对子弹群的弹道参数进行优化设计和合理匹配。
2.2 抗高过载技术
由于用火炮发射且要经历开仓抛撒, 地面侦察弹药需承受较大的发射过载和抛射过载。通过过载转移、精密加式、改善结构体应力分布等设计及工艺实现机械解构的抗过载;通过采用全贴片器件、利用高密度组装技术、对关键器件实施固封等方法实现电子器件的抗过载;通过对地面侦察弹药的元器件进行小型化设计和加装隔振缓冲装置, 利用缓冲材料的吸能特性, 大大减小传递到元器件上的冲击, 避免高过载环境对地面侦察弹药结构和性能的影响。
2.3 扶正机构设计技术
一方面子弹装载的是震动、声音和红外传感器, 而只有当子弹保持直立状态且与地面直接接触时, 震动传感器才能可靠工作;另一方面弹载天线也需保持直立状态才能保证将检测到的信息可靠传回己方控制中心。这些都依赖扶正机构将落地后的子弹扶正, 因此扶正机构的设计尤为重要。扶正机构装载于弹体内, 且紧贴于子弹外筒。开仓后, 电源开关打开, 时序控制电路启动;子弹落地并基本稳定后, 子弹内装的发火组件作用, 支架失去约束, 在扭簧的弹力作用下自然张开;释放后的支架在子弹底部平面内形成辐射状支脚, 使子弹直立于地面, 且增大了子弹的稳定度。
2.4 复合传感技术
子弹要对出现的目标实施侦察, 关键的是提取目标特征, 然后进行正确判别。由于战场目标信息复杂、环境变化大以及不确定因素较多, 单一传感器检测目标均有局限性, 有必要采取以震动传感器为主、声音和红外传感器为辅的复合传感器。复合传感器目标识别系统的关键技术是信息融合和决策, 需要解决以下问题:
1) 如何校准来自不同传感器的数据, 解决传感器场景匹配的问题;
2) 不同传感器电磁信号如何融合;
3) 当多个传感器判断结果相矛盾时, 如何作出可信的判决和决策。
2.5 远距离信息传输技术
要及时发现敌方目标并及时打击, 子弹侦察信息的顺利传送和接收是其前提和保证。由于战场地形环境复杂且变化大、遮蔽物较多、发送端与接收端相距较远, 加上弹内空间有限, 因此在这些不利条件下如何实现侦察信息的远距离传输是系统设计的关键之一。
3 结语
地面侦察弹药是一种用于前方目标区域侦察的地面传感器侦察系统, 特别适用于对隐蔽工事的敌有生力量和武器平台运动状态的侦察和监视。该系统的使用, 可以提高炮兵在不利环境下探测目标信息的能力, 有利于获得战争的主动权, 大大提高部队对远距离战场目标的侦察能力和整体作战能力, 必将在信息化战争中发挥重要作用。