射控系統
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射控系統（英語：Fire control system、FCS）又稱火器管制裝置，或射控系統，是控制射擊武器自動實施瞄準與發射的裝備的總稱。射控系統是由許多組件結合而稱的系統，通常包含火力控制計算機（Gun_data_computer），輔助制導裝置（director）和射控雷達。射控系統執行的任務與軍隊炮手相同，但可以更快並準確的完成任務，提早消滅敵人反擊的可能，故足以對戰局產生重大影響。
主要構成
[編輯]- 目標跟蹤器
- 火力控制計算機
- 系統控制台
- 射擊控制儀
- 接口設備
- 必要的外圍設備
主要功能
[編輯]- 獲取戰場態勢和目標的相關信息
- 計算射擊參數，提供射擊輔助決策
- 控制火力兵器射擊，評估射擊效果
分類
[編輯]- 艦面射控系統、航空射控系統、地面射控系統、槍械射控系統
- 類比式、數位式
海軍火力控制
[編輯]起源
[編輯]最初射控系統是為艦船開發的。
早期歷史海軍火力控制系統以與視距內的目標交戰為主導（也稱為直接火力）。 事實上，1800 年之前大多數海軍交戰距離都是在20m到50m之間 [1]。甚至到了美國內戰期間，美利堅合眾國監視號與美利堅邦聯的維吉尼亞號之間著名的交戰也經常在不到90m的範圍內進行。 [2]
19世紀末，技術的快速進步極大地增加了火炮的射程。 尺寸更大的線膛炮發射相對重量較輕的爆炸彈（與全金屬制炮彈相比），大大增加了火炮的射程，這使得主要問題變成了當軍艦在波浪中行進時如何瞄準它們。 通過引入陀螺儀，該問題得到了解決，陀螺儀糾正了這種運動並提供了分度級別的精度。 於是很快火炮的口徑幾乎可以增長到任何尺寸，到了1890年代已經超過了10吋口徑。 這些火炮的射程如此之遠，以至於對艦船而言主要的限制是能否看清目標，這導致在船上使用高桅杆（以進行觀測）。
另一項技術改進是蒸汽輪機的引入，大大提高了艦船的性能。 早期的螺旋漿動力主力艦的航速約為 16 節，但第一艘大型蒸汽渦輪船的航速超過了 20 節。 再加上火炮射程變長，這意味着從炮彈發射到命中目標這段時間內，目標船可以移動相當長的距離，例如幾個船身的長度。 人們幾乎沒有希望用目視來獲得準確度了。 更何況，在海戰中還需要控制多門炮同時射擊。
海軍的艦炮火力控制可能涉及三個等級的複雜程度。 局部控制起源於由各個炮組瞄準的初始火炮安置。 指揮控制將軍艦上的所有火炮瞄準同一個目標。 戰列編隊對單一目標協調射則擊是戰艦艦隊作戰的重點。 對海面風速、射擊一方的軍艦橫滾和俯仰、火藥庫的溫度、線膛射彈的偏移、為射擊放大而調整的單個火炮孔徑以及射程變化率進行了修正，並根據之前的觀察對射擊參數方案進行了額外修改。
由此產生的射向將被反饋到炮塔。 如果炮彈沒有命中，則觀測者可以計算出他們射偏了多少距離和方位，並且該信息可以連同其餘信息的任何變化以及嘗試的下一次射擊一起被反饋到計算機中。
起初，火炮是由炮兵觀察員瞄準的。 這涉及到向目標開炮，由炮兵觀察員觀察炮彈的彈着點，並根據觀察到的彈着點的位置修正瞄準，隨着火炮射程的增加，這變得越來越困難。 [1] [3]
從美國內戰到 1905 年，射控方面進行了許多改進，例如望遠鏡瞄準器和光學測距儀的出現。 以及程序上的改進，例如使用繪圖板來手動預估交戰期間各艦船的位置。 [4]
一戰時期
[編輯]一戰後，越來越複雜的機械計算器被用於更精確的火炮瞄準，通常是將各種方向和距離測量發送到船內深處的中央測繪站。在那裏，火力指揮小組提供船隻及其目標的位置、速度和方向等信息。1905 年左右，機械射控輔助設備開始出現，例如Dreyer 射控表、Argo瞄準校正儀 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館），但這些設備均經過很多年才得到廣泛部署[5][6] 。這些設備是測距儀的早期形式。
陸基射控
[編輯]防空火力控制
[編輯]岸防火力控制
[編輯]現代射控系統
[編輯]相關條目
[編輯]
- ^ 1.0 1.1 A. Ben Clymer. The Mechanical Analog Computers of Hannibal Ford and William Newell (PDF). IEEE Annals of the History of Computing. 1993, 15 (2): 19–34 [2006-08-26]. S2CID 6500043. doi:10.1109/85.207741. （原始內容存檔 (PDF)於2012-09-03）.
- ^ Chronology of the USS Monitor: From Inception to Sinking. The Mariner's Museum. USS Monitor Center. [2006-08-26]. （原始內容存檔於2006-07-13）.
- ^ The increasing range of the guns also forced ships to create very high observation points from which optical rangefinders and artillery spotters could see the battle. The need to spot artillery shells was one of the compelling reasons behind the development of naval aviation and early aircraft were used to spot the naval gunfire points of impact. In some cases, ships launched manned observation balloons as a way to artillery spot. Even today, artillery spotting is an important part of directing gunfire, though today the spotting is often done by unmanned aerial vehicles. For example, during Desert Storm, UAVs spotted fire for the Iowa-class battleships involved in shore bombardment.
- ^ See, for example US Naval Fire Control, 1918 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）.
- ^ Mindell, David. Between Human and Machine. Baltimore: Johns Hopkins. 2002: 25–28. ISBN 0-8018-8057-2.
- ^ 部署緩慢的原因很複雜。主要的原因是因為制度惰性和所需變革的革命性導致主要國家的海軍在採用該技術方面行動緩慢