火控系統(tǒng)是安裝在飛機(jī)、裝甲車、軍艦等平臺(tái)的設(shè)備，又稱武器火控系統(tǒng)，全稱火力指揮與控制工程，是控制射擊武器自動(dòng)實(shí)施瞄準(zhǔn)與發(fā)射的裝備的總稱。
簡介
武器火控系統(tǒng)是控制武器自動(dòng)或半自動(dòng)地實(shí)施瞄準(zhǔn)與發(fā)射的裝備的總稱。武器火力控制系統(tǒng)的簡稱。現(xiàn)代火炮、坦克炮、戰(zhàn)術(shù)火箭和導(dǎo)彈、機(jī)載武器(航空機(jī)炮、炸彈和導(dǎo)彈)、艦載武器(艦炮、魚雷、導(dǎo)彈和深水炸彈)等大多配有火控系統(tǒng)。非制導(dǎo)武器配備火控系統(tǒng)，可提高瞄準(zhǔn)與發(fā)射的快速性與準(zhǔn)確性，增強(qiáng)對(duì)惡劣戰(zhàn)場環(huán)境的適應(yīng)性，以充分地發(fā)揮武器的毀傷能力。制導(dǎo)武器配備火控系統(tǒng)，由于發(fā)射前進(jìn)行了較為準(zhǔn)確的瞄準(zhǔn)，可改善其制導(dǎo)系統(tǒng)的工作條件，提高導(dǎo)彈對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的反應(yīng)能力，減少制導(dǎo)系統(tǒng)的失誤率。
構(gòu)成
1、目標(biāo)跟蹤器
2、火力控制計(jì)算機(jī)
3、系統(tǒng)控制臺(tái)
4、射擊控制儀
5、接口設(shè)備
6、必要的外圍設(shè)備
作用
1、獲取戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)和目標(biāo)的相關(guān)信息
2、計(jì)算射擊參數(shù)，提供射擊輔助決策
3、控制火力兵器射擊，評(píng)估射擊效果
分類
1、按用途分：艦面火控系統(tǒng)、航空火控系統(tǒng)、地面火控系統(tǒng)
2、按方式分：模擬式、數(shù)字式
3、按武器種類分：輕武器火控系統(tǒng)、重武器火控系統(tǒng)、裝甲火控系統(tǒng)等
系統(tǒng)元件
射擊諸元指的是能將彈頭(戰(zhàn)斗部)送抵目標(biāo)區(qū)域所相應(yīng)的武器身管或發(fā)射軌的方位角與射角，對(duì)具有時(shí)間引信的彈頭還有引信分劃，對(duì)制導(dǎo)武器和水中武器還可能包括制導(dǎo)距離、轉(zhuǎn)向角、定深和散角。準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地求出射擊諸元是武器火控系統(tǒng)最核心的任務(wù)。為了完成上述任務(wù)，武器火控系統(tǒng)通常包括下圖所示的諸種功能模塊。
目標(biāo)搜索與辨識(shí) 利用觀測器材搜索目標(biāo)是火控系統(tǒng)的第一項(xiàng)任務(wù)?；鹂叵到y(tǒng)中常用的觀測器材有雷達(dá)、光學(xué)或激光測距儀、紅外或微光夜視儀、戰(zhàn)場偵察電視、聲測器材、聲納等。對(duì)于固定目標(biāo)還可使用地圖與航空(或衛(wèi)星)照片。搜索到目標(biāo)之后應(yīng)進(jìn)一步對(duì)目標(biāo)的類型(車輛、飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦船、兵器、人員等)、型號(hào)、數(shù)量及其敵我屬性進(jìn)行辨識(shí)。圖像辨識(shí)技術(shù)的應(yīng)用已使目標(biāo)辨識(shí)自動(dòng)化，而敵我辨識(shí)最有效的設(shè)備是電子敵我識(shí)別器。
目標(biāo)參數(shù)測量 目標(biāo)參數(shù)包括目標(biāo)位置參數(shù)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)。目標(biāo)位置參數(shù)指的是目標(biāo)相對(duì)地理坐標(biāo)系或觀測坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，例如距離、方位角、高低角等；目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)則包括航速、航向、舷角、加速度等，它們是求取射擊諸元所不可缺少的數(shù)據(jù)。用于目標(biāo)參數(shù)測量的觀測器材應(yīng)該具有較高的精度，它們多用于測定目標(biāo)位置，利用多普勒效應(yīng)的器材還可以測定目標(biāo)相對(duì)于觀測器材的縱向速度。對(duì)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，觀測器材還必須實(shí)時(shí)地跟蹤目標(biāo)，測量出一系列目標(biāo)參數(shù)值，為利用這些實(shí)測值估計(jì)目標(biāo)現(xiàn)在瞬時(shí)位置與運(yùn)動(dòng)參數(shù)提供條件。
氣象與彈道條件測量 氣溫、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象參數(shù)和彈丸初速偏差、彈藥溫度、彈重偏差等彈道條件參數(shù)均會(huì)對(duì)實(shí)際彈道產(chǎn)生影響，必須及時(shí)測量，以便在求解射擊諸元時(shí)考慮進(jìn)去。彈重偏差可根計(jì)、氣壓計(jì)、風(fēng)速計(jì)、彈丸初速測量儀測得。氣象雷達(dá)、彈丸初速測量雷達(dá)是較為先進(jìn)的氣象與彈道條件測量設(shè)備。由于氣象條件是對(duì)全彈道起作用的，有關(guān)氣象測量點(diǎn)應(yīng)該覆蓋全彈道。對(duì)于海軍水中武器，還要測量波浪、海流等水文因素。
運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)參數(shù)測量 運(yùn)載觀測器材與火力系統(tǒng)的車輛、飛機(jī)、艦船在運(yùn)動(dòng)中的3個(gè)平移自由度與3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度既惡化了觀測條件又改變了彈道參數(shù)。對(duì)嚴(yán)重影響射擊效果的運(yùn)動(dòng)參數(shù)應(yīng)加以測量，并令觀測器材、武器身管或發(fā)射架相對(duì)于其載體做一量值相等方向相反的運(yùn)動(dòng)，或者在求解射擊諸元時(shí)予以修正，以使射擊或投擲盡量不受運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)的影響。用于運(yùn)動(dòng)中瞄準(zhǔn)和發(fā)射的火控系統(tǒng)通常都裝有三自由度或二自由度的陀螺系統(tǒng)，以便適時(shí)地測量運(yùn)載體的三個(gè)姿態(tài)角(俯仰、偏航與傾斜)或其角速度。對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)載體(如飛機(jī)、艦船等)還裝有測定運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)速度的測速裝置。對(duì)于射擊精度要求非常高的火控系統(tǒng)，如近程反導(dǎo)彈高射炮火控系統(tǒng)，不僅要求測定三個(gè)姿態(tài)角或其角速度，而且要求測量升沉、橫移與縱移的速度，甚至還要考慮運(yùn)載體的彈性變形。
脫靶量測量 由于種種難以控制與修正的隨機(jī)因素的影響，首發(fā)或首群發(fā)的彈頭可能脫靶。這時(shí)應(yīng)測量脫靶量，并用已測得的脫靶量修正以后的射擊諸元，這就是校射。對(duì)固定目標(biāo)或相對(duì)武器系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)緩慢的目標(biāo)，凡是能夠觀測炸點(diǎn)、估測出炸點(diǎn)對(duì)目標(biāo)偏差的器材均可完成校射任務(wù)。炮兵校射雷達(dá)可在其波瓣有效區(qū)域內(nèi)估測出彈頭的落點(diǎn)，是一種先進(jìn)的校射工具。當(dāng)對(duì)飛機(jī)或導(dǎo)彈等高速目標(biāo)射擊時(shí)，必須同時(shí)跟蹤并測量目標(biāo)與彈頭隨時(shí)間變化的坐標(biāo)，相控陣?yán)走_(dá)是實(shí)現(xiàn)此種測量的一種先進(jìn)的工具。
數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代火控系統(tǒng)主要由數(shù)字電子計(jì)算機(jī)來完成數(shù)據(jù)處理工作。這種計(jì)算機(jī)稱為 火控計(jì)算機(jī)，又常稱為指揮儀。它是火控系統(tǒng)的核心部件。其任務(wù)是存貯有關(guān)目標(biāo)、脫靶量、氣象條件、彈道條件、運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)參數(shù)等所有數(shù)據(jù)與信息；計(jì)算現(xiàn)在瞬時(shí)目標(biāo)的位置與運(yùn)動(dòng)參數(shù)；根據(jù)實(shí)戰(zhàn)條件下的彈道方程或存貯于火控計(jì)算機(jī)中的射表求解命中點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算射擊諸元；根據(jù)過去的脫靶量修正射擊諸元；評(píng)估射擊效果等。其目的是輸出控制指令給顯示設(shè)備和隨動(dòng)系統(tǒng)，或輸出操縱指令給自動(dòng)駕駛儀。
武器發(fā)射控制 目的是控制武器到達(dá)正確的射擊位置，并按預(yù)定的方式射擊。為了賦予武器射擊諸元，通常用液壓式或機(jī)電式隨動(dòng)系統(tǒng)分別控制武器的射角、方位角與引信分劃等射擊諸元，使之與火控計(jì)算機(jī)的輸出值相一致。當(dāng)武器與運(yùn)載體完全或部分固連時(shí)，例如機(jī)載火炮的身管、炸彈的發(fā)射軌完全與飛機(jī)固連，某些大口徑自行火炮的方位角則同車體一致，此時(shí)火控計(jì)算機(jī)的輸出信息應(yīng)傳送給自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)運(yùn)載體按能使彈頭命中目標(biāo)的方向運(yùn)動(dòng)。
系統(tǒng)控制、信息顯示與傳輸 為了充分發(fā)揮指揮與操作人員的主觀能動(dòng)性，火控系統(tǒng)中設(shè)有系統(tǒng)控制操作與顯示面板，具有良好的人機(jī)操作界面。
火控系統(tǒng)功能模塊的種類與規(guī)模，是根據(jù)其控制的武器的特性與應(yīng)用環(huán)境來設(shè)計(jì)與裝備的。例如，用于停止間射擊的武器，其火控系統(tǒng)就無需具有運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)參數(shù)測定的功能；為了減輕重量、降低造價(jià)，某些火炮，尤其是中小口徑地面火炮，往往不配隨動(dòng)系統(tǒng)，而由炮手按火控計(jì)算機(jī)給出的射擊諸元在火炮上裝定；高射炮火控系統(tǒng)，由于同時(shí)跟蹤快速目標(biāo)與觀測高速彈丸，設(shè)備技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，過去多不進(jìn)行脫靶量自動(dòng)測量，故不能自動(dòng)校射；用于近程反導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)管火炮與多聯(lián)裝火炮的火控系統(tǒng)，為了確保武器的命中率，大多進(jìn)行脫靶量自動(dòng)檢測，構(gòu)成自動(dòng)校射的大閉環(huán)火控系統(tǒng)。為了發(fā)揮不同觀測器材的優(yōu)點(diǎn)，確保在各種環(huán)境中均能獲取所需信息，并提高它們?cè)趹?zhàn)場上的機(jī)動(dòng)性，經(jīng)常把多種觀測器材組裝在同一運(yùn)載體中，構(gòu)成相應(yīng)的偵察車、偵察飛機(jī)、空中系留平臺(tái)等裝備。氣象觀測站(車、船)更集各種氣象觀測器材于一身，以完成大范圍內(nèi)的氣象觀測與通報(bào)任務(wù)。這些載有多種器材的偵察或觀測車、船與飛機(jī)雖然要完成在火控系統(tǒng)中承擔(dān)的任務(wù)，但卻自成一個(gè)獨(dú)立于火控系統(tǒng)之外的武器裝備系統(tǒng)。
對(duì)武器射擊的控制，由最初使用的準(zhǔn)星與表尺，發(fā)展到后來較為復(fù)雜的瞄準(zhǔn)裝置，都是依靠人眼觀測、手動(dòng)操作的。自動(dòng)化的火控系統(tǒng)直到第二次世界大戰(zhàn)期間才首先在高射炮射擊控制中得到應(yīng)用。當(dāng)時(shí)的高射炮火控系統(tǒng)采用了雷達(dá)與光學(xué)測距儀搜索與跟蹤目標(biāo)、機(jī)電式模擬計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、隨動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)火炮、并用同步傳動(dòng)裝置將上述各部分連接成一個(gè)自動(dòng)化的防空綜合體。戰(zhàn)后，數(shù)字計(jì)算機(jī)代替了模擬計(jì)算機(jī)，使火控系統(tǒng)的功能大為提高，從僅能控制單個(gè)武器或多個(gè)相同武器對(duì)同一目標(biāo)用同一諸元射擊，發(fā)展為可控制不同類型的眾多武器有計(jì)劃地對(duì)多個(gè)目標(biāo)用不同諸元射擊。隨著超大規(guī)模集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展，諸如戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)的顯示、作戰(zhàn)計(jì)劃的擬定、目標(biāo)的識(shí)別與選擇、火力的分配、彈藥消耗的確定、射擊效果的評(píng)估、通信的管理與信息的處理連同上述的火力控制等問題，都可在同一部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)解決。現(xiàn)代武器火控系統(tǒng)已發(fā)展成為指揮、控制、通信與情報(bào)(C4I)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。
著名系統(tǒng)
密集陣系統(tǒng)
密集陣系統(tǒng)，美國產(chǎn)，主要用途：防御
宙斯盾系統(tǒng)
宙斯盾系統(tǒng)，美國產(chǎn)，主要用途：防御
參考資料 >
外媒稱中國柴電潛艇發(fā)展迅猛 但缺先進(jìn)火控系統(tǒng).騰訊網(wǎng).2017-02-10