2.2　射击误差的概念

2.2.1　射击误差源及射击误差

武器系统射击过程中会受到各种偶然因素的作用和影响，会不断地产生相应的误差，使弹着点偏离目标。我们把引起弹着点偏离目标的各种随机误差的根源称为射击误差源，简称误差源；把各误差源的误差在目标提前点引起弹着点相对目标的偏差，统称为射击误差。

射击误差是客观存在、不可避免的。由于它的存在，导致了射弹不一定能够命中目标。研究射击误差，是为了搞清楚在系统中存在哪些射击误差源，这些误差源所引起的射击误差的性质如何，以及射击误差的计算方法。

为了研究射击误差，先看一下武器系统的射击过程。例如一个由观测设备、指挥仪和舰炮组成的舰炮武器系统，组成框图如图2.2.1所示。该系统在海上对活动目标的射击过程一般是这样的：先由观测设备测定目标现在坐标并输给指挥仪；指挥仪滤波，求取目标运动参数，解相遇问题，考虑各种修正因素，计算射击诸元；把射击诸元传给舰炮随动系统，使得舰炮身管到达一定的发射方向；舰炮发射弹丸，弹丸飞行到提前点。射击过程中的任何一个环节都会存在误差。这些误差源的误差包括观测设备的测量误差、指挥仪的输出误差、舰炮随动系统的传输误差、射弹的散布误差等。这些误差在目标提前点都会相应地引起弹着点偏离目标，也就是说，这些误差都会引起相应的射击误差。不难想象，综合的射击误差就是这些误差共同作用的结果。

通常，武器系统各误差源误差的大小是由组成系统的各分系统（设备）的精度来表征的。

2.2.2　射击误差的分类

根据射击误差的性质，一般采用两种分类方法：一是按误差对各炮（管）的重复性分类；二是按误差对时间的相关性分类。

2.2.2.1　按误差对各炮（管）的重复性分类

误差的重复性是指某一误差源的误差，在某一发射时刻对各炮或各管取值是否相同的程度。全部射击误差源的误差按重复性可分为三类。

（1）非重复误差：某一误差源的误差，在同一发射时刻对各炮（管）取值均不相同。所谓取值均不相同，也就是指对各炮（管）射击结果的影响均不相同，如射弹散布误差。

（2）单炮重复误差：某一误差源的误差，在同一发射时刻对各炮取值不同，但对同一座炮的各管取值均相同，如随动系统瞄准误差。此类误差只对多管炮（这里的多管炮是指，同一座炮上的各管能在同一瞬间进行发射）存在，单管炮不存在单炮重复误差。

（3）重复误差：某一误差源的误差，在同一发射时刻对各炮（管）取值均相同。如同时带多门炮的指挥仪的输出误差，即射击诸元误差；在射击期间，若弹道气象条件是稳定的，则弹道气象准备误差也属于此类误差。

2.2.2.2　按误差对时间的相关性分类

各种射击误差源的误差都是随时间变化的随机过程，并且可看作平稳的。平稳随机过程的统计特性不随时间而变化，平稳的条件是：① 均值函数为一常数，即（为常数）；② 方差函数也为一常数，即（为常数）；③ 自相关函数为一元函数，即只取决于两截口相距的时间，而与时刻无关。在实际应用中，认为射击误差是平稳随机过程比较符合实际，而且对平稳随机过程的处理要简单得多。

误差的相关性是指：某一误差源的误差，在不同发射时刻的取值之间的相关程度。即后一发射时刻误差的取值与前一发射时刻的取值是否有关系、关系的大小程度如何。按照误差随时间变化的相关程度的强弱，可分为三类，即不相关误差、弱相关误差和强相关误差。

（1）不相关误差：某一误差源的误差，在不同发射时刻的取值是彼此无关的。即无论发射时间间隔如何短，这一误差的前后取值可以认为互相无关。现在用随机过程的相关函数（又称自相关函数）来说明，见图2.2.2（a），其相关函数的表达式为

式中　——时间间隔（或相关时间）。

（2）弱相关误差：某一误差源的误差，在不同发射时刻的取值是彼此相关的，但相关性随着时间间隔的增大而减小。现以其相关函数来说明，见图2.2.2（b），其表达式为

式中　——相关衰减系数；

——负指数函数。

式（2.2.2）为经验公式，此式说明将随时间间隔增大而减小；并且越大，其衰减也越快。

（3）强相关误差：某一误差源的误差，在不同发射时刻的取值是线性相关的。一般认为这一误差在不同发射时刻的取值是完全相同的。现以其相关函数来说明，见图2.2.2（c），其表达式为

2.2.3　射击误差的分组

为了便于射击效力评定计算，根据舰载武器系统装备的实际射击情况，可将全部误差源的误差分为三组，并按两种分组原则进行分组，一是误差按重复性分组，二是误差按相关性分组。

2.2.3.1　误差按重复性分组

（1）第一组误差，又称发射误差。该组误差是指非重复误差的集合。即该组中的误差，对每发弹丸取值都不相同，如射弹散布误差就属于第一组误差。

（2）第二组误差，又称齐射误差。该组误差是指在一次齐射中重复，而在多次齐射中又不重复的误差集合。即该组中的误差，对一次齐射中各炮取值是相同的，但对多次齐射（齐射与齐射之间）取值又各不相同。只有火控系统误差有可能属于此组误差。这是因为火控系统误差，在一次齐射中对各炮取值是相同的；但对多次齐射而言，它为弱相关误差，即对各炮取值是相关的。当舰炮发射率较低，发射间隔足够大时，即可将其弱相关近似为不相关处理，这时火控系统误差就属于第二组误差了。

（3）第三组误差，又称可校射误差。该组误差是指一次射击中对每发弹丸及每次齐射均为重复的误差集合。即该组中的误差，在一次射击过程中，对每发弹丸的取值都相同。如弹道气象准备误差就属于此组误差。

应该指出，各误差源的射击误差都是随机误差，但在一次射击中的多次发射过程中，某误差源，例如弹道气象准备误差是属于可校射误差，它具有系统误差的性质，可以进行修正。但对再次射击准备后的另一次射击，它又是随机的、未知的了。

2.2.3.2　误差按相关性分组

（1）第一组误差为不相关误差集合，如射弹散布误差。

（2）第二组误差为弱相关误差集合，如随动系统误差、火控系统误差。

（3）第三组误差为强相关误差集合，如弹道气象准备误差。

在一定的射击条件下，进行系统射击效力评定计算时，无论将误差按重复性分组，还是将误差按相关性分组，都必须在正确判断误差的重复性和相关性的基础上，确定各误差源的组别。即某一误差源误差是属于哪一组误差，这主要取决于射击条件：舰炮射击方式、发射方式、观测方式和指挥仪工作方式等。某一误差源的误差重复性不是绝对的，而是相对的。例如，舰炮只发射一发炮弹，则所有误差源的误差均为非重复误差了。因此，区分误差源的误差组别，一定要具体情况具体分析。

2.2.3.3　按射击误差分组类型计算射击效力指标

在射击效力计算中，可以按不同的射击误差分组类型来进行。采用解析法计算射击效力指标，通常射击误差是按重复性分组的。根据舰载武器系统的具体射击条件和要求，射击效力计算可分为三种类型：一组误差型、两组误差型和三组误差型。

（1）一组误差型。将射击过程中系统所有误差源的误差，都认为是非重复误差，均属第一组误差。即各炮每次发射都是独立的，在这种情况下进行的射击效力计算，称为一组误差型。

（2）两组误差型。将射击过程中系统所有误差源的误差，划分为非重复误差组和重复误差组两类，在这种情况下进行的射击效力计算，称为两组误差型。

（3）三组误差型。将射击过程中系统所有误差源的误差，划分为第一组误差、第二组误差和第三组误差三类，在这种情况下进行的射击效力计算，称为三组误差型。

根据误差产生的原因及其对弹着点的影响情况，可将全部射击误差分成两大部分，即射弹散布误差和射击诸元误差。下面分别介绍射弹散布误差和射击诸元误差。