高炮射擊指揮儀

高炮射擊指揮儀是隨航空兵器和高射炮的發展而發展起來的。19世紀末20世紀初，氣球、飛艇和飛機相繼用於歐洲一些國家的戰場上，相應地出現了對空中目標射擊的高射炮和為高射炮解決命中問題的直接瞄準射擊與表定射擊的瞄準具。

20年代，工業發達的國家使用了情報板圖解法、向量運算等類的射擊諸元計算器，射擊諸元用口令或電話傳給高射炮。這類計算器的精度不高，不能連續計算諸元，操作不便。

30年代初開始出現機械模擬指揮儀，能連續計算諸元，射擊諸元用同步傳送裝置傳遞給高射炮。

隨後，機械模擬指揮儀的計算、跟蹤、同步傳送等部件，逐步被40年代、50年代出現的電氣部件、電子管、自動同步傳送系統及60年代、70年代陸續出現的晶體管、微型機電部件、集成電路、大規模集成電路所取代，從而縮小了指揮儀的體積，減輕了重量，提高了指揮儀的計算精度、速度和可靠性。

80年代，指揮儀進一步得到完善。其數字計算機字位長，容量大，儀器操作由手動改為半自動或全自動，操作人數由10多人減至1～2人。跟蹤速度、工作範圍和計算精度，可以滿足高射炮對機動目標和低空快速目標射擊的要求，計算射擊諸元(初始值)所需的時間約3秒。搜索、跟蹤目標在原來依靠光學瞄準鏡、體視測距機的基礎上，又發展了紅外與電視跟蹤儀、激光測距機，採用數字傳輸並與雷達結合為一體，改進了工作方式，使功能增多。隨着航空兵器戰術、技術的發展和防空作戰的需要，高炮射擊指揮儀已發展為發現目標遠、操作簡便、抗干擾能力強、易識別敵我，能處理多批低空快速目標的信息，且工作更可靠，自動化程度更高的高炮火控系統。 ^[1] 

按技術體制不同，指揮儀可分為機械模擬式、機電電子模擬式及數字式3類。以機電電子模擬式為例，指揮儀通常由光學座標測定器、跟蹤系統、計算儀(計算機)、同步傳送系統、儀器車、電源等組成 ^[1]  。

光學座標測定器是瞄準鏡、體視測距機、激光測距機、紅外跟蹤裝置、電視跟蹤裝置等儀器的統稱，用來測定目標的座標。跟蹤系統由方向、高低、距離等半自動或全自動的瞄準機構組成，用來測定目標的座標及座標變化速度。計算儀是為高射炮計算射擊諸元的專用計算機。它以對目標在射彈飛行時間(又稱提前時間)內運動狀態的假定，作為計算目標提前位置座標的理論基礎。在提前時間內，對目標運動的假定計有：①水平、等速、直線運動。②等速、直線運動。③水平、等速、圓弧運動。④等加速、直線運動。⑤等加速、曲線運動等。通常採用等速、直線運動假定。同步傳送系統，由發送與接收機構組成，通過電纜實時地將計算儀計算的射擊諸元傳遞給高射炮。 ^[1] 

從20世紀30年代至80年代，各國使用和研究過的不同型號的指揮儀近百種，分別配用於20毫米至150毫米口徑高射炮，它們的戰術技術性能各不相同。如中國1959年式57毫米高射炮射擊指揮儀，在良好天候時，體視測距機發現目標的距離為35千米左右，計算儀計算射擊諸元(初始值)的時間為4秒，能指揮57毫米高射炮在6千米附近使第一發射彈與目標相遇。它與高射炮綜合的射擊精度，在目標按等速、直線運動假定飛行時，射彈與目標的偏差，在小於或等於10密位的圓的範圍內具有大於或等於60%的彈跡；在小於或等於20 密位的圓的範圍內具有大於或等於80%的彈跡。中國1974年研製成37毫米高炮射擊指揮儀 ^[1]  。

指揮儀得到空情通報後，由光學座標測定器搜索、識別、瞄準目標(或由同步傳送系統引入炮瞄雷達的目標信息)，同時由跟蹤系統進行跟蹤，並不斷地將測定的目標座標值傳給計算儀。計算儀按照預定的目標運動假定，根據目標的座標、目標運動參數、座標測定器到炮陣地中心的基線、彈道和氣象條件變化引起的彈道偏差等，連續地計算出目標提前位置的座標。再依據目標提前位置的座標、彈道參數，計算出射擊諸元。假設跟蹤的目標在提前時間內按等速直線運動假定飛行，計算儀在直角座標系上進行射擊諸元的計算而不考慮射擊條件修正時，運算的基本步驟是：將目標如今位置的座標方位角、高低角和斜距離轉換為直角座標值；將直角座標值對時間求導數，求得目標速度分量，用目標速度分量與射彈飛行時間相乘得到目標提前位置的座標，根據目標提前位置的座標和彈道參數建立並求解聯立方程，求出射擊諸元，即目標提前位置的方位角及射角；中口徑以上具有時間引信的高射炮，還要計算控制射彈爆炸的引信分劃值。指揮儀通過同步傳送系統將求取的射擊諸元傳遞給高射炮。對於在射彈飛行時間內按等加速直線運動或其他運動假定飛行的目標，其提前位置座標的計算，還應增加相應的計算項；在修正基線與彈道、氣象條件變化引起的彈道偏差時，需將實測的偏差量分別在計算目標提前位置座標時進行修正 ^[1]  。