轻兵器火控系统_在线百科全书查询
轻兵器火控系统
当代轻武器发展研究的重点课题之一就是改造轻武器的火力控制系统，通过在轻武器上加装光学、电子、计算机、电气、辅助机械等火控装置，使轻武器逐步摆脱人工火控的落后模式，走上技术火控的发展道路，以提高轻武器的综合作战能力,适应现代信息战争的需要。
火控计算系统(（1）弹道数据单元 （2）滤波和预测单元 （3）弹道修正单元 （4）导航单元)
本文从火力控制的基本概念、火力控制系统的基本组成、轻武器火控系统研究现状等几个方面对轻武器火力控制系统作一介绍。
火力控制的基本概念
为了能更有效地毁伤目标，任何武器系统都面临着几个同样需要解决的问题，即:(1)如何更有效地发现目标、观测目标并确定目标的运动轨迹;(2)计算射弹与目标相交所需的方位角和高低角提前量；(3)使武器系统准确定位，准确发射。以上几个问题就是最基本的火力控制问题。在某些情况下，火力控制还需解决另外两个问题:(1)射击持续时间和火力密度；(2)控制射弹定时引信的起爆时间。
因此，火力控制可以描述为，为了对选定的目标实施有效射击，对以下1个或几个参数要定量控制:(1)发射方向；(2)射击时间和火力密度;(3)射弹起爆。其中第一个参数是最主要的。
能够完成武器火力控制任务的体系（包括人和仪器设备）就构成了武器的火力控制系统。
轻武器的射击过程完成了包括发现目标、敌我判别、测算距离、估算提前量、瞄准射击、弹道修正等一系列火控过程，但传统的轻武器除了简易机械瞄具和光学瞄具可以利用外,几乎所有的火控功能都要由射手凭自己的经验和感觉去完成，所以轻武器的火控基本属于人工火控。改造轻武器的火力控制系统，使其火控过程主要依靠仪器设备来完成（当然并不排除人的因素），这称为技术火控系统。我们在此所谈的火控系统，是就技术火控系统而言的。
火力控制系统的基本组成
火力控制系统通常由以下3部分组成:(1)搜索和跟踪系统;(2)火控计算系统；(3)武器瞄准系统。每个功能系统又包括若干功能单元。这些功能单元分别是:搜索单元；跟踪单元；弹道数据单元；预测单元；弹道修正单元；导航单元；补偿单元；瞄准单元；指挥、控制和通信单元；数据传输单元；引信装定单元。
以上11个功能单元并不是每种火控系统都必备的,可以根据实际需要做适当的取舍。下面就3个功能系统及其所属各个功能单元的组成及作用作一介绍。
搜索和跟踪系统
（1）搜索单元
搜索单元的基本功能是搜索目标，即通过各种方法连续观察、探测有无目标存在，对目标初始信息做相关的信号处理后引导跟踪单元对目标进行跟踪。在要求较高的武器系统中，搜索单元还应能识别目标的特性（如大小、形状和类型），并使用敌我识别器识别它是敌方的还是己方的。
（2）跟踪单元
跟踪单元的基本功能是当目标已被搜索到并且跟踪设备已经锁定目标后，对目标保持连续跟踪，并产生代表目标位置的跟踪数据（即距离、高低角和方位角），而且还可以计算目标相对于武器的相对运动速度和方向。
搜索和跟踪系统由雷达、光电跟踪设备、激光测距仪以及相关信号处理设备等组成。搜索和跟踪经常是由同一套设备来完成的。
火控计算系统
（1）弹道数据单元
弹道数据单元的基本功能是，把特定枪弹和武器的弹道数据提供给武器的其他功能单元。弹道数据可以表格数据（射表）、曲线拟合或弹道微分方程的形式存储于火控计算机的存储器中。
（2）滤波和预测单元
滤波和预测单元是火控计算系统的核心部分，滤波和预测单元的基本功能是对跟踪单元提供的目标跟踪数据做线性或非线性滤波，以滤除混杂其间的大量随机噪声并提取目标未来状态信息的最佳估计值。同时，依据弹道数据单元和弹道修正单元提供的弹道数据，计算出武器瞄准的目标未来点方向。滤波和预测功能是由各种滤波算法实现的,常用的滤波算法有最小二乘法、维纳滤波法和卡尔曼滤波法等。
（3）弹道修正单元
弹道修正单元的基本功能是当实际射击条件（诸如气压、温度和风速等）与标准弹道条件不一致时对弹道进行修正；根据武器实际射击观察结果进行弹着点修正。
（4）导航单元
导航单元的基本功能是,为火控计算系统提供关于它的基准平台(如车辆、飞机、炮架等)的状态信息。平台的状态信息包括位置、速度、加速度、姿态、姿态变化速度、姿态变化加速度等。这些信息对正确的火控计算非常重要。
武器瞄准系统
(1)补偿单元
补偿单元的基本功能是随时修正、补偿武器系统与火控计算系统参考坐标系之间的任何移动，弥合因参考坐标系不同所引起的数值差异。
(2)瞄准单元
瞄准单元的基本功能是接收火控计算系统传递的射击诸元（例如目标高低角和方位角指令），使武器快速精确地跟踪瞄准目标。这一功能是由武器的随动系统来完成的。随动系统是武器系统的最终执行机构，它通常由电机、电机控制器、电机驱动器和各种机械或液压传动机构组成。
(3)指挥、控制和通信单元
指挥、控制和通信单元的基本功能是,接受外部更高层的指挥控制机构发布的指挥控制命令,以指导或直接控制本武器系统的工作。指挥、控制和通信单元依靠高速数字网络与外部进行联系。
(4)数据传输单元
数据传输单元的基本功能是，在火控系统的各个功能单元之间高速可靠地传输数据。实现这一功能的通常是各种类型的计算机数据总线。
(5)引信装定单元
引信装定单元的基本功能是，根据火控计算机的计算结果自动修正和装定枪弹的时间引信。
轻武器火控系统研究现状
带有热像仪的组合式瞄准具；
三代像增强器微光夜视瞄准具；
固体激光器小型激光测距仪-瞄准具；
能显示传感器和火控计算机数据，带有瞄准十字线的头盔显示器；
远距离通话装置；
测量温度、风速、气压、目标角速度以及倾斜角等数据的传感器组；
以386/486微处理器为核心的嵌入式火控计算机系统；
由一组X向和Y向步进电机驱动的武器随动系统；
由锂或镍镉电池组、车载电源组成的供电系统。
由于这些火控设备的使用，轻武器火控系统在很大程度上摆脱了人工火控的落后模式，使轻武器在技术火控探索方面迈进了一大步，轻武器在全天候捕捉目标、精确测距、准确瞄准等方面也都有了显著的进步。值得一提的是，由于采用了先进的火控系统，可以精确测距、计算弹道和自动修正装定枪弹的时间引信，以及基于时间延迟引信的空炸榴弹也开始被使用，这对于躲藏在战壕里或掩体后的敌人来说无疑是一个巨大的威胁。
一般来说，技术火控系统的采用对轻武器综合作战能力的提高大体会在以下几个方面产生积极的影响：
可以更有效、更清晰地在复杂的气候条件和地理环境下发现并捕获目标；
可以更精确地测距、瞄准，提高首发命中率；
提高轻武器对高速机动目标的快速跟踪和毁伤能力；
有利于新弹种的研制和使用；
在一定程度上避免了弹药消耗，减轻了后勤保障的负担。
结束语
火控系统作为现代武器系统最重要的组成部分之一,对武器综合作战能力的提高有着非同一般的影响。世界上的几个军事大国都纷纷投入巨资发展各类武器的火控系统,火控系统在武器制造成本中所占的比重也在逐年上升,例如坦克的火控系统已占到坦克制造成本的1/5。世界上很多最新技术成果也都被最先应用到火控系统中,1960年，世界上第一台红宝石激光器刚刚发明不久,美国陆军实验室便拿它制造出了军用激光测距仪;世界上第一台电子计算机“埃尼阿克”也是为了求解火炮弹道方程的需要被制造出来的。所以,称火控系统为“电子计算机之母”毫不过分。
由于使用条件和技术条件的种种限制，轻武器火控系统的研制与其他武器火控系统的研制相比，存在着更多的困难。轻武器的技术火控之路才刚刚开始，各种技术方案大都处于探索和试验阶段，距离实战应用尚有一段距离。轻武器装备数量巨大，而且轻武器的很多作战功能是其他武器系统无法替代的，所以轻武器作为世界武器家族中的一员必将长久地存在下去，对轻武器火控系统的改造也将长久持续下去。可以相信，随着人类科学技术的进步，轻武器火控技术必将日趋成熟和完善，轻武器火控系统很有可能成为武器火控系统中后来的精品。
