直升機綜合飛行／火力控制技術

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1、直升機綜合飛行/火力控制技術于志自動化科學與電氣工程學院2006/07/20大綱IFFC概念的提出、研究發(fā)展及概述武裝直升機IFFC關鍵技術IFFC構(gòu)型及設計方法評估技術及指標電子設備體系結(jié)構(gòu)IFFC構(gòu)型及工作原理關鍵模塊的技術路線飛行控制系統(tǒng)火控解算目標狀態(tài)估計器飛/火耦合器設計時評估技術：性能評價仿真時評估技術：評估模型評估指標火控誤差源分析超控耦合器綜合飛行/火力控制概念的提出戰(zhàn)術任務精度高、攻擊有效確保生存火力控制：提供正確命中和摧毀敵方目標的有效手段飛行控制：有效地跟蹤目標的戰(zhàn)術機動，提高自我生存力駕駛員“機動無法攻擊”“攻擊不能機動”工作負擔大連續(xù)作戰(zhàn)

2、能力差人工瞄準操縱飛機武器發(fā)射和投放綜合飛行/火力控制概念的提出綜合飛行/火力控制：IFFC－IntegratedFlight/FireControl基本思想：通過飛行/火力耦合器把飛行控制系統(tǒng)和火力控制系統(tǒng)綜合起來，形成一個閉環(huán)武器自動攻擊、投放的系統(tǒng)。也就是說，通過將飛機平臺和傳感器結(jié)合在一起，達到控制飛機的航跡和姿態(tài)，幫助駕駛員自動實現(xiàn)瞄準攻擊的目的。綜合飛行/火力控制概念的提出戰(zhàn)術任務精度高、攻擊有效確保生存火力控制：提供正確命中和摧毀敵方目標的有效手段飛行控制：有效地跟蹤目標的戰(zhàn)術機動，提高自我生存力駕駛員IFFC“機動無法攻擊”“攻擊不能機動”工作負擔

3、大連續(xù)作戰(zhàn)能力差攻擊瞄準自動化提高武器投放精度提高生存能力擴大投放包線人工瞄準操縱飛機武器發(fā)射和投放耦合瞄準自動調(diào)整軌跡和姿態(tài)自動/半自動武器投放直升機IFFC技術的研究發(fā)展國外上世紀八十年代，以UH-60“黑鷹”、AH-64“阿帕奇”為樣機開展武裝直升機IFFC試驗性工作，并作了初步的原理驗證與效益評估。上世紀九十年代初，由美國的Sikorsky飛機公司提交了有關武裝直升機綜合飛行／火力控制的問題描述和概念定義的正式文件，并通過軍方評審，從而完成了系統(tǒng)定義，初步確定了實現(xiàn)該綜合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案與技術途徑。上世紀九十年代，以RAH-66為代表，在武裝直升機上正式實現(xiàn)

4、了IFFC技術，開展了綜合飛行／火力控制的飛行員閉環(huán)綜合仿真試驗。國內(nèi)國內(nèi)有武裝直升機IFFC技術的局部研究，但缺乏全面深入的研究和具體實現(xiàn)武裝直升機國內(nèi)外研究進展直升機IFFC技術概述在轉(zhuǎn)彎機動中投放空/地炸彈空/地射擊攻擊（迅猛機動遭遇）空/空射擊在固定翼IFFC中沒有在轉(zhuǎn)彎機動中發(fā)射導彈沿精確規(guī)定的航線地面投影部署精密武器：智能傳感器、地雷、裝有引信的武器等空/地組合火箭/旋轉(zhuǎn)式機炮攻擊（迅猛機動遭遇）空/地組合火箭/旋轉(zhuǎn)式機炮攻擊導彈發(fā)射的空/空瞄準狀態(tài)以與本機速度矢量的夾角很大的角度發(fā)射導彈固定翼攻擊機IFFC功能武裝直升機IFFC功能直升機IFFC技術

5、概述發(fā)射前機動發(fā)射后機動耦合瞄準武器包線管理反沖補償導彈指向IFFC功能模態(tài)分析直升機IFFC技術概述耦合瞄準：實現(xiàn)了自動機動攻擊功能，能極大地減輕駕駛員射擊時的工作負擔；發(fā)射前/后機動：改善了低速與懸停時火箭彈的發(fā)射能力，增強了機動逃逸性能；武器包線管理：使飛行員駕駛飛機作機動飛行時，能保證轉(zhuǎn)塔機炮和目標獲取系統(tǒng)仍指向目標；反沖補償：能改善火炮/火箭彈發(fā)射時引起的角度暫態(tài)響應，提高瞄準精度。直升機IFFC技術概述武器IFFC模態(tài)耦合瞄準機炮反沖補償增強火力控制武器包線管理綜合燃油管理固定機炮√√√√炮塔式機炮√√√√火箭彈√√√紅外制導導彈√√√激光制導導彈√√

6、IFFC耦合瞄準極大地提高了固定武器發(fā)射的準確性與快速性，火箭與固定機槍類的瞄準誤差在IFFC模態(tài)下減少50%，在全自動模態(tài)減少量達75%。在IFFC模態(tài)下，火箭、固定機槍與“毒刺”導彈的占位時間分別減少44%、65%、43%。耦合瞄準大大減輕了飛行員工作負擔，IFFC模態(tài)下，投射火箭彈、固定機槍槍彈與“毒刺”導彈時，飛行員工作負擔分別減少56%、57%、67%。IFFC能增加多目標環(huán)境下同時攻擊威脅個數(shù)。武裝直升機IFFC關鍵技術：IFFC構(gòu)型及工作原理IFFC控制構(gòu)型工作原理由機載跟蹤雷達給出的目標測量信息，經(jīng)目標狀態(tài)估計器提供目標的運動狀態(tài)信息，由機載自身傳

7、感器提供本機信息，經(jīng)火控解算給出瞄準偏差信號，一方面通過平視顯示器傳給駕駛員，另一方面，將該信息輸送給飛行/火力耦合器，由飛行/火力耦合器產(chǎn)生控制指令送至飛行控制系統(tǒng)，由飛行控制系統(tǒng)產(chǎn)生相應操縱指令，操縱飛機機動，使瞄準偏差趨向于零，從而自動完成對目標的瞄準、攻擊和投放。武裝直升機IFFC關鍵技術：功能分析功能分析1.內(nèi)回路：飛行控制回路2.中回路：空間指向跟蹤回路3.外回路：戰(zhàn)術任務回路武裝直升機IFFC關鍵技術：功能分析飛行控制回路多自由度解耦控制功能；姿態(tài)響應類型（AC）、速率響應類型（RC）；飛控系統(tǒng)的設計為關鍵；空間指向回路多模態(tài)飛行/火力協(xié)調(diào)控制功能；

8、HH、DH