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圓概率誤差

鎖定
圓形公算誤差(英文簡稱CEP),是彈道學中的一種測量武器系統精確度的項目。其定義是以目標為圓心劃一個圓圈。如果武器命中此圓圈的機率最少有一半,則此圓圈的半徑就是圓形公算誤差。舉例來説,美軍三叉戟二型導彈的圓形公算誤差是90米,則一枚此型導彈有50%的機率會落在目標90米以內。
中文名
圓概率誤差
外文名
circular error probable
英文簡稱
CEP
上    屬
彈道學
屬    性
測量武器系統精確度的項目
用    途
導航定位精度試驗等

圓概率誤差基本信息

圓概率誤差(circular error probable—CEP)是衡量導彈命中精度的一個尺度, 又稱圓公算偏差。圓概率誤差是這樣得出的:在相同的條件下,向同一目標發射多枚導彈,由於制導系統誤差、 瞄準誤差和氣象條件等多種因素的影響,導彈的彈着點將在目標附近形成散佈,其平均彈着點(散佈中心)到瞄準點(一般為目標中心)的距離稱為導彈的系統誤差,每個彈着點到平均彈着點的距離稱為隨機誤差。通常系統誤差比隨機誤差小並且可以修正,因此又近似地把瞄準點作為平均彈着點。以瞄準點為中心,包含50%彈着點的 圓的半徑就叫做這種導彈的圓概率誤差。這個半徑愈小,説明導彈的命中精度愈高。美國帶核彈頭的BGM-109A“ 戰斧”巡航導彈,採用慣性加地形匹配製導,其圓概率誤差為30米,而帶常規彈頭的BGM-109C型採用慣性加地形匹配 加景象匹配製導,其圓概率誤差只有9米。炮彈和飛機空投炸彈的命中精度也可用圓概率誤差表示。打擊活動目 標的導彈,如地空導彈空空導彈反坦克導彈,它們的命中精度通常用命中概率(百分數)表示,而不用圓概率誤差表示。

圓概率誤差數學推導

由多種因素綜合造成(共因)的彈着點偏離,會使得落彈在瞄準點附近沿射彈方向及其垂直方向(X和Y方向)正態分佈。首先考慮射彈平面和彈道軸線垂直的情況,此時兩方向上的散佈基本相同且獨立,即
.。
因為積分區域是正圓,換元成極座標,下面公式CEP就是要計算的圓概率誤差:
先積容易的角度方向。和距離有關的概率分佈函數變為:
換元
一般的(任意概率P條件下的)散佈半徑和散佈半徑標準差的關係如下:
常見的圓概率偏差是所謂的R50,將50%代入P:
一般來説,如果CEP是n米,50%的子彈會落在n米半徑內,43%的子彈會落在n米半徑外2n米半徑內而7%的子彈會落在2n米半徑外3n米內。0.2%以下的子彈會落在3n米以外。在有導引武器的情況,分佈則更加接近中心點。

圓概率誤差不同定義

在炮彈、導彈命中精度試驗及導航定位精度試驗中,圓概率誤差( Circular Error Probable,CEP) 常被用來作為精度評定的方法,但是 CEP 的定義存在分歧,有人認為 CEP 僅是表示導彈射擊的落點密集度的指標,有人認為 CEP 是表示導彈落點精度的指標。而密集度和精度是兩個不同的概念,其差別主要由系統偏差引起,只有在系統誤差很小的情況下,才可以忽略 [1] 
前蘇聯的定義為: 落入以散佈中心為圓心的某個圓內的概率為 0. 5 時,此圓的半徑 R 稱為 CEP; 西方國家的定義為: 有 1/2 彈着點落入以平均彈着點為圓心的某個圓內,此圓的半徑R稱為 CEP。前者是從概率的理論定義出發的,後者是從概率的統計定義出發的,兩者只是視角不同,其內涵是一致的。在我國,《GJB102A - 98 彈藥系統術語》中對 CEP 的定義為: 表示射擊密集度性能的指示,出現概率為 50%的圓形誤差範圍的半徑。從前面關於 CEP 的定義可以看出,CEP 是用來表示彈着點或定位精度的隨機誤差的,只能表述彈着點或定位精度的密集度,然而要完整表示射擊或定位的精確度,還必須考慮彈着點或定位的系統誤差,即對其準確度加以考核。因此,產生了新的 CEP 定義方法。《GJB6289 -2008 地地彈道式導彈命中精度評定方法》將 CEP 定義為: 以目標點為圓心,彈着概率為 50% 的圓域半徑,記為 CEP。
參考資料