引　言 坦克被人們稱作“地面戰(zhàn)場之王”。現(xiàn)代主戰(zhàn)坦克具有強大的火力、高度的機動性和堅強的裝甲防護力。長期以來，各國主要把坦克作為一種進攻性武器。為了滿足進攻作戰(zhàn)的要求，在研制坦克時，始終把火力放在首位。 　　坦克的火力是指坦克全部武器的威力。它是指坦克在通常的作戰(zhàn)距離內(nèi)迅速命中、擊毀和殺傷敵裝甲目標(biāo)、步兵反坦克武器、野戰(zhàn)工事及有生力量的能力。坦克火力是用在最短的時間內(nèi)，以最少的彈藥消耗摧毀或壓制各種目標(biāo)的能力來評定的。坦克火力的強弱取決于兩個方面，一是坦克武器本身的性能；二是坦克火控系統(tǒng)的性能。在坦克武器性能一定的條件下，坦克火控技術(shù)的高低是制約坦克火力發(fā)展的關(guān)鍵因素。 1　坦克火控系統(tǒng)的發(fā)展及裝備現(xiàn)狀 1.1　坦克火控系統(tǒng)及其發(fā)展 　　廣義地說，火控系統(tǒng)是一套使被控武器發(fā)揮最大效能的裝備。坦克火控系統(tǒng)是指安裝在坦克內(nèi)，能迅速地完成觀察、瞄準(zhǔn)、跟蹤、測距、提供彈道修正量、解算射擊諸元、自動裝表、控制武器指向并完成射擊等功能的一套裝置。它主要由以下三個分系統(tǒng)組成： 　　a.測距、瞄準(zhǔn)和夜視、夜瞄系統(tǒng) 　　該系統(tǒng)保證坦克能夠在全天候條件下，迅速地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，準(zhǔn)確地測出目標(biāo)距離并進行精確的瞄準(zhǔn)。 　　b.坦克炮的操縱和穩(wěn)定系統(tǒng) 　　該系統(tǒng)保證坦克在行進間射擊時坦克炮所賦予的高低和方向角度不受車體振動的影響；同時使一炮手操縱火炮輕便。 　　c.火控計算機和傳感器系統(tǒng) 　　該系統(tǒng)用來對影響坦克炮射擊準(zhǔn)確度的各種因素的自動修正，保證一炮手瞄到哪里，就打到哪里。 　　上述三個分系統(tǒng)是相聯(lián)的，實際上是一個以火控計算機為中心的綜合控制系統(tǒng)。 　　坦克火控系統(tǒng)的發(fā)展和任何事物一樣，也經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的過程。從第二次世界大戰(zhàn)末期到現(xiàn)在，其發(fā)展共經(jīng)歷了四個階段。 　　第一代坦克火控系統(tǒng)只配有一個簡單的光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡，目測判定距離，手動裝定瞄準(zhǔn)角，命中率較低。50年代在第二代坦克火控系統(tǒng)上增裝了光學(xué)測距儀和機械式彈道計算機，使首發(fā)命中率有所提高。60年代國外裝備的第三代坦克火控系統(tǒng)采用了機電模擬式彈道計算機及一些修正彈道的傳感器，在1400m的距離上，坦克“靜-靜”射擊時首發(fā)命中率達(dá)50%。上述三代坦克火控系統(tǒng)都是初級的火控系統(tǒng)，不能預(yù)測對運動目標(biāo)射擊的提前量。坦克在短停和行進間都不能準(zhǔn)確射擊運動目標(biāo)。到60年代后期，美國首先研制成功有激光測距儀、數(shù)?；旌鲜交鹂赜嬎銠C的第四代綜合火控系統(tǒng)，使坦克在2000m的距離上“靜-靜”射擊時的首發(fā)命中率提高到90%。 　　現(xiàn)代坦克的綜合火控系統(tǒng)是高新技術(shù)的產(chǎn)物，它和自動控制理論、計算機技術(shù)、激光技術(shù)、紅外技術(shù)等有密切的聯(lián)系。綜合火控系統(tǒng)以火控計算機為核心，綜合了晝夜觀瞄儀器，測距儀和各種傳感器傳來的信息，計算出火炮的高低瞄準(zhǔn)角和方位提前角，炮長、車長通過操縱機構(gòu)控制穩(wěn)定器對火炮進行實時控制，完成精確的瞄準(zhǔn)、射擊。 1.2　坦克火控系統(tǒng)裝備現(xiàn)狀 　　目前，各國主戰(zhàn)坦克裝備的綜合火控系統(tǒng)按瞄準(zhǔn)控制方式可分為擾動式、非擾動式和指揮儀式三種。 　　擾動式坦克火控系統(tǒng) 　　在擾動式坦克火控系統(tǒng)中，瞄準(zhǔn)鏡與火炮剛性連接，靜態(tài)時瞄準(zhǔn)線與坦克炮軸線是經(jīng)過校準(zhǔn)而一起對準(zhǔn)目標(biāo)的。該系統(tǒng)中炮長通過操縱裝置直接調(diào)動的是火炮，瞄準(zhǔn)鏡則隨動于火炮。因此，炮長在通過瞄準(zhǔn)鏡觀測目標(biāo)進行瞄準(zhǔn)和跟蹤時，而操縱的卻是火炮。在瞄準(zhǔn)和跟蹤過程中，進行測距和采集目標(biāo)運動參數(shù)，隨之火控計算機根據(jù)輸入的距離、運動參數(shù)、耳軸傾斜角和各種彈道修正量參數(shù)等計算出相對提前角，即瞄準(zhǔn)線相對于火炮軸線的偏移角。然后，該提前角信息僅輸送到瞄準(zhǔn)鏡的驅(qū)動系統(tǒng)中，控制瞄準(zhǔn)線偏移。其偏移量應(yīng)等于提前量，而偏移的方向則和火炮將要運動的方向相反，當(dāng)炮長發(fā)現(xiàn)瞄準(zhǔn)線偏離目標(biāo)時，又通過操縱控制裝置調(diào)動火炮，使偏離后的瞄準(zhǔn)線重新瞄準(zhǔn)目標(biāo)，這時就賦予了火炮以應(yīng)有的提前量，射擊準(zhǔn)備完畢，即可對目標(biāo)實施射擊。這種瞄準(zhǔn)線從“偏移”到“重新對準(zhǔn)目標(biāo)”的過程，稱為擾動過程。因而這種控制方式就稱為擾動式。 　　采用擾動式火控系統(tǒng)的坦克有英國的“酋長”、“挑戰(zhàn)者”1、美國的M60A1、M60A2、M60A3，日本的74式，中國的59D、79式、88式等坦克。 　　非擾動式坦克火控系統(tǒng) 　　非擾動式火控系統(tǒng)是在擾動式火控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改進而成的。兩者相比，非擾動式火控系統(tǒng)主要增加了計算機對火炮的控制裝置。該控制裝置接受計算機輸出的前提角信息，將其放大并用以對炮塔和火炮驅(qū)動系統(tǒng)（即雙向穩(wěn)定器）進行控制。有了這一控制裝置，計算機計算出的提前角信息，除了輸送到瞄準(zhǔn)鏡驅(qū)動系統(tǒng)外，還輸送到火炮的這一控制裝置，使火炮自動調(diào)動到提前位置上。因瞄準(zhǔn)線和火炮軸線移動的同時受提前角信息的控制，而且移動的大小相等，方向相反，這樣瞄準(zhǔn)線仍能基本上對著目標(biāo)，看不出擾動過程，所以，將此工作方式稱之為非擾動式。 　　采用非擾動式火控系統(tǒng)的坦克有法國的AMX30B2、AMX-40和美國的一些改進型坦克等。 　　.指揮儀式坦克火控系統(tǒng)（穩(wěn)像式火控系統(tǒng)） 　　指揮儀式火控系統(tǒng)的出現(xiàn)是坦克火控系統(tǒng)的重大發(fā)展。安裝有指揮儀式火控系統(tǒng)的坦克，一炮手在坦克行進間從瞄準(zhǔn)鏡向外觀察，目標(biāo)和背景幾乎是不動的，所以這種系統(tǒng)有時又稱為“穩(wěn)像式”火控系統(tǒng)。一炮手使用這種系統(tǒng)可以在坦克行進間實施射擊，而且射擊時只需要一次瞄準(zhǔn)，也就是一炮手將瞄準(zhǔn)指標(biāo)瞄到目標(biāo)中心，并發(fā)射激光進行測距后，瞄準(zhǔn)線不會再有什么擾動。只需繼續(xù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，就可以進行射擊。 　　指揮儀式火控系統(tǒng)之所以有上述功能，是由于它采用了新的控制方式。在這種系統(tǒng)中，瞄準(zhǔn)鏡與火炮分開，瞄準(zhǔn)線是獨立穩(wěn)定的，并作為系統(tǒng)工作的基準(zhǔn)。瞄準(zhǔn)線的穩(wěn)定，是通過陀螺儀穩(wěn)定瞄準(zhǔn)鏡中的反射棱鏡來實現(xiàn)的。在瞄準(zhǔn)狀態(tài)時，一炮手用手控裝置驅(qū)動瞄準(zhǔn)鏡的瞄準(zhǔn)線，使瞄準(zhǔn)線跟蹤、瞄準(zhǔn)目標(biāo)，而火炮則隨動于瞄準(zhǔn)線；在射擊時，火控計算機計算出的射擊提前角，只傳輸給火炮和炮塔傳動裝置，使火炮自動調(diào)轉(zhuǎn)到提前角位置，而瞄準(zhǔn)線仍然保持跟蹤和瞄準(zhǔn)目標(biāo)；此外，指揮儀式火控系統(tǒng)通常配有火炮重合射擊裝置，當(dāng)火炮調(diào)轉(zhuǎn)到要求的提前位置上時，該裝置自動輸出允許射擊信號，如果這時一炮手已按下射擊按鈕，坦克炮會自動發(fā)射。 　　目前，先進的主戰(zhàn)坦克大都裝有穩(wěn)像式火控系統(tǒng)。如日本的90式坦克，德國的“豹”2坦克，美國的M1A1、M1A2坦克，英國的“挑戰(zhàn)者”2坦克，法國的“勒克萊爾”坦克，俄羅斯的T-90坦克，以色列的“梅卡瓦”3型坦克，意大利C1“公羊”坦克等等。我國新型主戰(zhàn)坦克88A、88B、88C和WZ123主戰(zhàn)坦克上安裝的即是我國自行研制的指揮儀式坦克火控系統(tǒng)，并已習(xí)慣上稱為“穩(wěn)像式火控系統(tǒng)”。 2　發(fā)展我國坦克火控技術(shù)的對策 2.1　發(fā)展大閉環(huán)火控系統(tǒng)，提高次發(fā)射彈的命中率 　　盡管現(xiàn)代坦克火控系統(tǒng)考慮的射擊準(zhǔn)備誤差已多達(dá)數(shù)十種，大大地提高了坦克炮的首發(fā)命中率，然而，再高的首發(fā)命中率也不能保證射彈在任何距離上都能首發(fā)命中目標(biāo)，那么，就存在一個次發(fā)射彈的射擊修正問題。目前，我國現(xiàn)裝備的最先進的穩(wěn)像式坦克火控系統(tǒng)，并沒有解決這一問題。因坦克炮的交戰(zhàn)距離愈來愈遠(yuǎn)，憑肉眼觀察彈著點的難度越來越大，尤其是在行進間射擊時，甚至無法觀察到炸點，所以，次發(fā)射彈的修正便無依據(jù)，往往是一炮手憑自己的實踐經(jīng)驗而進行修正。這樣，很難保證次發(fā)射彈有很高的命中率。從對抗的角度來看，裝有先進火控系統(tǒng)的現(xiàn)代主戰(zhàn)坦克進行輪流對抗射擊，一般情況下很難有發(fā)射第三發(fā)炮彈的機會。也就是說，如果前兩發(fā)炮彈還未能將對方擊毀的話，那么，很可能就會在發(fā)射第三發(fā)炮彈之前被對方擊毀。由此看來，先敵開火，首發(fā)命中或者是次發(fā)命中目標(biāo)，是何等的重要。因此，我國的主戰(zhàn)坦克上迫切需要裝備大閉環(huán)火控系統(tǒng)。 　　大閉環(huán)控制原理是國外70年代發(fā)展起來的新原理。它已成功地應(yīng)用于美國“密集陣”艦載高炮火控系統(tǒng)，并且在美國90年代主戰(zhàn)坦克的HIMAG試驗車上作了試驗。所謂大閉環(huán)控制原理，就是利用彈丸跟蹤測角和測距裝置實時測出坦克炮前一發(fā)彈射擊的脫靶偏差量，并自動輸入火控計算機進行后一發(fā)彈的修正計算，然后坦克炮根據(jù)火控計算機修正的射擊諸元進行后一發(fā)彈的射擊。由此可見，大閉環(huán)坦克火控系統(tǒng)實際上是對彈丸的脫靶偏差量進行實時測量和實時修正。要應(yīng)用這種原理，坦克火控系統(tǒng)除必須配備目標(biāo)自動跟蹤裝置以及彈丸跟蹤測角和測距裝置之外，還必須采用數(shù)字式火控計算機，因為它能存儲所計算的射擊諸元，并且能根據(jù)所測定的脫靶距離實時修正坦克炮射擊諸元。從目前國外的研究和試驗情況來看，目標(biāo)自動跟蹤裝置可以采用閉路電視和熱成像儀，彈丸跟蹤測角和測距裝置可以采用無線電定位傳感器和其它光電傳感器。我國最新主戰(zhàn)坦克WZ123車已經(jīng)裝備了熱成像儀，無線電定位技術(shù)也是成熟技術(shù)，所以具備了發(fā)展大閉環(huán)火控系統(tǒng)的技術(shù)條件，發(fā)展大閉環(huán)火控系統(tǒng)不僅是可能的，而且也是非?，F(xiàn)實的。 　　坦克火控系統(tǒng)采用大閉環(huán)控制原理，可以提高次發(fā)射彈的命中率，特別是可以大幅度地提高對在越野地形上作高速機動運動的目標(biāo)命中率，減少彈道參數(shù)自動修正傳感器和人工裝定的各種環(huán)境數(shù)據(jù)修正量，從而縮短坦克炮射擊準(zhǔn)備的時間。但是，它要求坦克炮的射速要高，彈丸的飛行時間要短。 2.2　發(fā)展目標(biāo)自動跟蹤火控系統(tǒng)，實現(xiàn)目標(biāo)搜索、識別和跟蹤自動化 　　我國最新型的主戰(zhàn)坦克88A、88B、88C和WZ123坦克裝備的穩(wěn)像式火控系統(tǒng)，其自動化程度還比較低，對目標(biāo)的搜索和識別完全依靠坦克乘員用肉眼借助光電傳感器來實現(xiàn)，對目標(biāo)的跟蹤也是依靠一炮手進行手動控制跟蹤。由于偽裝和隱身技術(shù)的廣泛運用，在未來高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭中，不僅坦克乘員搜索、發(fā)現(xiàn)、識別目標(biāo)更加困難，而且在許多情況下，坦克乘員要在對目標(biāo)作戰(zhàn)的瞬間內(nèi)處理大量的信息。這就需要一個將傳感器、處理機和顯示器等裝置結(jié)合在一起的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能從復(fù)雜的和混亂的散射干擾背景中更迅速、更可靠地提取目標(biāo)，從而使乘員能更快地對目標(biāo)開火。 　　另外，國產(chǎn)穩(wěn)像式坦克火控系統(tǒng)，僅僅穩(wěn)定了瞄準(zhǔn)線和火炮，而車體和乘員沒有被穩(wěn)定，因此，一炮手或車長捕捉到目標(biāo)識別后跟蹤目標(biāo)的精度較低，尤其是對作機動運動的目標(biāo)不僅跟蹤誤差大，而且需花費較長的跟蹤/精瞄時間。如果識別辨認(rèn)目標(biāo)之后，火控系統(tǒng)能自動控制瞄準(zhǔn)線跟蹤目標(biāo)，就能消除車體和人工跟蹤不穩(wěn)定導(dǎo)致的跟蹤/精瞄誤差，從而提高坦克在行進間跟蹤運動目標(biāo)的精度和縮短跟蹤/精瞄目標(biāo)的時間，進一步縮短射擊反應(yīng)時間，提高命中率和大大減輕車長/炮長的工作負(fù)擔(dān)。因此，國產(chǎn)坦克火控系統(tǒng)，迫切需要提高自動化程度，以實現(xiàn)目標(biāo)搜索、識別和跟蹤自動化。目標(biāo)自動跟蹤火控系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)，是在指揮儀式火控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上疊加了目標(biāo)跟蹤線的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了目標(biāo)——跟蹤線——瞄準(zhǔn)線——火炮軸線的控制主線的開環(huán)控制，使火控系統(tǒng)的技術(shù)性能提高到新的水平。在坦克火控系統(tǒng)中，可作為目標(biāo)自動跟蹤的技術(shù)方案有：采用電視和熱成像傳感器的視頻跟蹤、毫米波雷達(dá)跟蹤以及激光雷達(dá)跟蹤等，但其中以視頻跟蹤方案最為成熟。所謂視頻跟蹤，是利用可見光的圖象傳感器（即電視攝像機）或熱成像傳感器攝取目標(biāo)的視頻圖像信號，進行圖像跟蹤。在白天，可根據(jù)目標(biāo)圖象的可見特征跟蹤；在夜間或能見度差時，則可利用熱成像傳感器，根據(jù)目標(biāo)的熱特性進行跟蹤，實現(xiàn)了晝夜兼用。其跟蹤過程是這樣的：裝在瞄準(zhǔn)鏡內(nèi)的圖象傳感器或熱成像傳感器將攝取的目標(biāo)可見特征或熱特征的圖象信號，或直接進行視頻信號的處理，或送入計算機進行圖像處理和分析，從場景圖像中識別出目標(biāo)，并經(jīng)過Kalman濾波確定出跟蹤線的位置后，計算出誤差，自動控制瞄準(zhǔn)線對準(zhǔn)目標(biāo)，實現(xiàn)自動跟蹤。同時，圖像信號還要送入顯示器，對目標(biāo)的圖像進行顯示，供車長和炮長觀察和作出必要的判斷。 　　為實現(xiàn)目標(biāo)自動跟蹤器對跟蹤線和瞄準(zhǔn)線的控制，根據(jù)有關(guān)資料表明，有采用PI（比例加積分）控制方式，也有采用最優(yōu)控制方式的。不管哪種方式，在其控制過程中都有目標(biāo)狀態(tài)估計器的環(huán)節(jié)存在，其作用是在自動跟蹤器中的計算機根據(jù)圖像識別測量出目標(biāo)狀態(tài)參數(shù)（例如目標(biāo)速度等）之后，再對這些變量進行最佳線性濾波即卡爾曼濾波計算，以便求出目標(biāo)狀態(tài)參數(shù)的最佳估計值，使火控計算機的重要輸入數(shù)據(jù)得到有效的預(yù)處理。 　　目標(biāo)自動跟蹤器的核心是圖像跟蹤。在目標(biāo)圖像的跟蹤技術(shù)中，波門跟蹤與相關(guān)跟蹤是最常見的跟蹤技術(shù)。波門跟蹤主要是模擬圖像的跟蹤，它能在場景圖像中根據(jù)目標(biāo)的某些特征，確定目標(biāo)的位置，并且從所辨別的目標(biāo)信息中產(chǎn)生跟蹤信號，其具體的跟蹤原理有邊緣跟蹤、形心跟蹤等。相關(guān)跟蹤則是將場景圖像數(shù)字化后，利用現(xiàn)場圖像與前一時刻所選定的樣板圖像的相關(guān)函數(shù)來確定兩個圖像的最佳匹配位置，從而確定目標(biāo)的位置。相關(guān)跟蹤比波門跟蹤能利用更多的圖像信息，可用來跟蹤相當(dāng)小的目標(biāo)和在復(fù)雜背景條件下實現(xiàn)跟蹤，是目前較先進的一種跟蹤技術(shù)。而近期受到人們重視的多特征視頻跟蹤技術(shù)，又將相關(guān)跟蹤與邊緣跟蹤或相關(guān)跟蹤與形心跟蹤融合在一個跟蹤器中，可明顯提高目標(biāo)跟蹤的可靠性。與指揮儀式火控系統(tǒng)相比，目標(biāo)自動跟蹤火控系統(tǒng)有以下優(yōu)點： 　　a.大大縮短了火控系統(tǒng)的反應(yīng)時間 　　指揮儀式火控系統(tǒng)依靠人工進行跟蹤和瞄準(zhǔn)，跟蹤過程與測定目標(biāo)運動速度所需的跟蹤時間較長；而目標(biāo)自動跟蹤火控系統(tǒng)依靠目標(biāo)自動跟蹤器自動進行跟蹤與瞄準(zhǔn)，跟蹤過程與測量運動參數(shù)的時間短，因而縮短了系統(tǒng)反應(yīng)時間。據(jù)試驗的數(shù)據(jù)表明，目標(biāo)自動跟蹤火控系統(tǒng)攔截目標(biāo)的時間僅為人工跟蹤的1/5～1/10。 　　b.提高了行進間射擊的命中率 　　指揮儀式火控系統(tǒng)雖然穩(wěn)定了瞄準(zhǔn)線和火炮，但在行進間的人工跟蹤過程中由于車體運動和人為因素，還會給目標(biāo)速度的測量帶來誤差。而目標(biāo)自動跟蹤火控系統(tǒng)或是在圖像跟蹤過程中自動快速測定目標(biāo)運動速度，或是在已實現(xiàn)自動跟蹤的情況下通過速度傳感器進行測量，而且又采用了目標(biāo)狀態(tài)估計的Kalman濾波器，既可以減少目標(biāo)運動參數(shù)的測量誤差，跟蹤精度又可比人工跟蹤顯著提高，因此明顯地提高了行進間射擊的命中率。 　　c.提高了坦克的持續(xù)作戰(zhàn)能力 　　坦克上的人力資源是最重要的資源。由于實現(xiàn)了跟蹤和瞄準(zhǔn)的自動化，減輕了一炮手的工作負(fù)擔(dān)，在自動跟蹤目標(biāo)時，一炮手無須執(zhí)行行進間射擊的復(fù)雜操縱程序，只須簡單操作并監(jiān)視目標(biāo)自動跟蹤的工作情況即可。人力資源的節(jié)約，必將促進坦克持續(xù)作戰(zhàn)能力的加強。 　　日本的90式主戰(zhàn)坦克火控系統(tǒng)具有先進的自動跟蹤能力。它是利用熱成像儀的輸出信號實現(xiàn)自動跟蹤的。自動跟蹤器能有效地跟蹤地面目標(biāo)，特別是能有效地跟蹤像直升機那樣的空中目標(biāo)。在坦克停止間或行進時它都可使用。當(dāng)不用自動跟蹤器進行跟蹤時，炮長或車長使用他們的手動控制器跟蹤目標(biāo)。使用自動跟蹤器時，在捕捉到目標(biāo)之后炮長唯一要做的操作是：一旦目標(biāo)進入瞄準(zhǔn)鏡的跟蹤門，就按壓一下鎖定開關(guān)，如果目標(biāo)暫時丟失（當(dāng)目標(biāo)運動到掩蔽物之后），瞄準(zhǔn)鏡還會以同樣的速度繼續(xù)跟蹤。當(dāng)目標(biāo)重新出現(xiàn)時，一炮手就可迅速地再次鎖定目標(biāo)而進行自動跟蹤。 　　目前，除日本的90式主戰(zhàn)坦克具有自動跟蹤目標(biāo)的功能外，以色列的“梅卡瓦”3型主戰(zhàn)坦克也裝有自動跟蹤器。它們代表了坦克火控的發(fā)展方向，有可能取代指揮儀式坦克火控系統(tǒng)。 2.3　發(fā)展高平結(jié)合、彈炮一體化的火控系統(tǒng)，提高主戰(zhàn)坦克的空射和遠(yuǎn)戰(zhàn)能力 　　在未來高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭中，對主戰(zhàn)坦克的威脅不僅來自地面的反坦克武器，而且來自空中的威脅較之地面有過之而無不及。尤其是目前各國均注重武裝直升機的發(fā)展和作戰(zhàn)應(yīng)用，這無疑對坦克構(gòu)成了致命的威脅。反坦克武裝直升機具有獨特的飛行能力，優(yōu)越的機動性能，良好的視野條件和強大的火力系統(tǒng)。具有遠(yuǎn)距離（6000m～7000m）攻擊能力和發(fā)射后不用管的自動尋的導(dǎo)彈。如法國裝有“霍特”導(dǎo)彈的小羚羊攻擊直升機對坦克的命中概率為81%，摧毀坦克的概率為100%。美軍的AH—64攻擊直升機裝有一門30mm航炮，16枚反坦克導(dǎo)彈或4個火箭發(fā)射器或空對空導(dǎo)彈。據(jù)美、英、法、俄等國的多次模擬作戰(zhàn)對抗試驗表明：反坦克武裝直升機和坦克的損失比一般在1：14～1：20之間，平均為1：17.3最高達(dá)0：20，武裝直升機已成為主戰(zhàn)坦克的天敵。因此，我軍主戰(zhàn)坦克的空射能力亟待提高，而單靠12.7mm坦克高射機槍是不能勝任對空防御作戰(zhàn)任務(wù)的。發(fā)展既能對地攻擊，又能對空射擊的一體化火控系統(tǒng)，提高主戰(zhàn)坦克的空射能力，從而提高主戰(zhàn)坦克戰(zhàn)場生存能力。不僅是坦克火控系統(tǒng)發(fā)展的需要，也是打贏未來高技術(shù)條件下局部戰(zhàn)爭的需要。 　　彈炮結(jié)合一體化，既解決了近距離的坦克炮射擊問題，又提高了主戰(zhàn)坦克的遠(yuǎn)戰(zhàn)能力（對空和對地射擊的能力），通過遠(yuǎn)近結(jié)合，彈炮互補，可以大大地提高坦克的整體作戰(zhàn)效能，因此，今后應(yīng)注重發(fā)展多能型坦克火控系統(tǒng)，努力實現(xiàn)高平結(jié)合、曲直結(jié)合和彈炮結(jié)合。俄軍為了提高其主戰(zhàn)坦克的遠(yuǎn)戰(zhàn)能力，一直堅持一炮多用，彈炮結(jié)合。其T-90E主戰(zhàn)坦克裝備的125mm2A46A1滑膛炮，既能發(fā)射普通炮彈，又能發(fā)射激光制導(dǎo)的AT-11“狙擊手”反坦克導(dǎo)彈，攻擊距離可達(dá)5000m。T-80主戰(zhàn)坦克125mm滑膛炮既能發(fā)射普通炮彈，又能發(fā)射AT-88（鳴禽）無線電指令制導(dǎo)的、半自主式指令有線瞄準(zhǔn)式炮射導(dǎo)彈，最大射程達(dá)4000m。另外，T-72、T-62主戰(zhàn)坦克也分別裝有炮射導(dǎo)彈，其技術(shù)已相當(dāng)成熟，不僅適用于坦克內(nèi)的自動裝彈機，而且具有較高的飛行速度，因此不僅能有效地對抗帶有爆炸式反應(yīng)裝甲的坦克，而且還能用于攻擊直升飛機，極大地提高了坦克的對空和對地的攻擊距離。美軍為M1A1和M1A2坦克研制的XM872火箭助推靈巧動能穿甲彈可將攻擊距離增至10km，而XM943靈巧的目標(biāo)激活發(fā)射后就不管（STAFF）炮彈可實現(xiàn)間瞄發(fā)射和對隱敝目標(biāo)的攻擊，同時還實現(xiàn)了對目標(biāo)頂部裝甲的攻擊。由此可以看出，世界強國都非常注重提高主戰(zhàn)坦克的遠(yuǎn)戰(zhàn)能力。 2.4　發(fā)展CO2激光測距儀，提高坦克的全天侯作戰(zhàn)能力 2.4.1　Nd：YAG激光測距儀的缺陷 　　目前，我國主戰(zhàn)坦克裝備的激光測距儀均為Nd：YAG激光測距儀，它屬于第二代激光測距儀，其波長為1.06μm，是不可見的近紅外光。與第一代紅寶石激光測距儀相比，其電光轉(zhuǎn)換效率高、閾值低、能在高重復(fù)頻率下工作，電耗降低、體積減小，且具有隱敝性，因而獲得廣泛應(yīng)用，成為海、陸、空三軍大量裝備的主要軍用激光測距儀。然而，Nd：YAG激光測距儀存在下述三點嚴(yán)重缺陷： 　?、賹θ说难劬p傷較大。Nd：YAG激光測距儀發(fā)出的激光能量能通過人眼被聚焦在視網(wǎng)膜上，在近距離能使人眼致盲，在遠(yuǎn)距離時能損傷人眼，因而給訓(xùn)練和試驗帶來了很大的困難。 　?、谌旌驕y距能力低。3～5μm（中紅外線）波長域和8～14μm（遠(yuǎn)紅外線）波長域，是紅外線的兩個大氣窗口，而Nd：YAG激光測距儀產(chǎn)生的激光波長是1.06μm，該波長不位于紅外線大氣窗口的波長域內(nèi)，因此其在大氣中的傳播能力低，易受干擾。在有霧、霾的氣象條件下和戰(zhàn)場煙塵的環(huán)境中，不僅測距的精度和質(zhì)量不能保證，甚至根本無法實施測距。這意味著Nd：YAG激光測距儀受能見度的影響很大，降低了主戰(zhàn)坦克全天侯作戰(zhàn)的能力。 　　③兼容性差。我國新型主戰(zhàn)坦克WZ123車已裝備了熱成像儀，為了提高我軍裝甲兵的夜戰(zhàn)能力，今后必將大量裝備熱像儀。由于熱成像儀的工作波段是8～12μm，故1.06μm的Nd：YAG激光測距儀與其兼容性差。因為它們工作在不同的波段，所以不僅不能實現(xiàn)部件和元件的共用，而且用熱像儀能觀察到的目標(biāo)，不一定能用Nd：YAG激光測距儀測到它的距離（因為熱成像儀具有較強的穿透煙、霧、雪、塵埃的能力，而Nd：YAG激光測距儀的穿透能力則較低）。為此需進一步發(fā)展能量轉(zhuǎn)換效率和輸出功率更高且對人眼安全的新型坦克激光測距儀，而CO2激光測距儀便是符合這一要求的激光測距儀之一。 2.4.2　CO2激光測距儀的優(yōu)點 　　波長為10.59μm的CO2激光測距儀與1.06μm的Nd：YAG激光測距儀相比，其具有以下突出的優(yōu)點： 　　①傳輸能力強 　　CO2激光測距儀的工作波長是10.59μm，該波長正好位于8～14μm的遠(yuǎn)紅外線大氣窗口，故其大氣傳輸性能好，透過大氣霧、霾和戰(zhàn)場煙塵的能力強，能見度對其影響很小。 　?、趯θ搜郯踩? 　　中小功率的CO2激光器的10.59μm波長遠(yuǎn)離眼睛的透射波長（可見光和近紅外波段），它由角膜吸收，不損傷視網(wǎng)膜，因而不會損傷或致盲受到照射的人眼，在訓(xùn)練與演習(xí)中不受安全性的限制，不必配帶防護鏡和在儀器內(nèi)加裝防護濾光片。 　?、叟c熱像儀（工作波長）8～12μm）兼容性好 　　CO2激光測距儀與熱像儀可以共用光學(xué)系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、接受機和電源，從而使組合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積縮小，重量減輕，成本降低。此外，它們在性能上也相容。 　?、苄矢? 　　燈泵Nd：YAG效率一般為1～3%，最高不超過5%，而CO2激光器的效率一般為10～20%，高的可達(dá)25%，從而可減小整機的重量和體積。 　　目前，世界上戰(zhàn)技性能先進的主戰(zhàn)坦克，已裝備了CO2激光測距儀。如美國的M1A1、M1A2，韓國的88式，英國的“挑戰(zhàn)者”2等等，CO2坦克激光測距儀的良好性能在海灣戰(zhàn)爭中得到了充分的驗證，可以預(yù)測，CO2激光測距儀將逐漸取代Nd：YAG激光測距儀。 2.5　將坦克火控系統(tǒng)納入車輛綜合電子系統(tǒng) 　　現(xiàn)代坦克火控系統(tǒng)的電子元件和電氣系統(tǒng)較多，從而導(dǎo)致車內(nèi)布線錯縱復(fù)雜，不僅占用大量的空間，而且其防護性能和可靠性也隨之降低。若將坦克火控系統(tǒng)融于車輛綜合電子系統(tǒng)，即以數(shù)據(jù)總線為脈絡(luò)，將所有電子電氣系統(tǒng)聯(lián)成一個綜合系統(tǒng)，并為今后將要使用的電子系統(tǒng)留有接口，將目標(biāo)探測與跟蹤、火炮控制、炮彈自動裝填、部件工況監(jiān)控、各種信息獲取與傳輸、戰(zhàn)場指揮與控制、定位導(dǎo)航等等，均納入車輛綜合電子系統(tǒng)，充分利用系統(tǒng)的冗余度設(shè)計提高各子系統(tǒng)乃至整個系統(tǒng)的可靠性，利用數(shù)字傳輸速度快的優(yōu)點縮短反應(yīng)時間和提高保密性，通過快速傳遞信息，就能充分調(diào)動各個作戰(zhàn)單元的作戰(zhàn)效能以達(dá)到提高整體作戰(zhàn)效能的目的。 　　法國的勒克萊爾坦克是按照車輛電子系統(tǒng)一體化的思想來設(shè)計的。它的電子設(shè)備是圍繞著一條數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線配置的，大約有30臺8位、16位或32位微處理機用來控制各部件的工作和對其進行測試。通過數(shù)據(jù)總線，各設(shè)備之間可以連續(xù)地交換數(shù)據(jù)，并且當(dāng)部件發(fā)生故障或損壞時，可以對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)重新安排。勒克萊爾坦克的車輛電子系統(tǒng)能使坦克乘員將重要的信息傳遞給其它坦克和較高級的指揮機構(gòu)，也可以從他們中接收信息。這些信息包括坦克的位置坐標(biāo)、已被探測到的敵方部隊的規(guī)模和位置、彈藥數(shù)量和油料剩余量、坦克火控系統(tǒng)以及其它各系統(tǒng)的工作狀態(tài)等等。 　　美國陸軍已將“車際情報系統(tǒng)”（IVIS）配置到M1A2主戰(zhàn)坦克上。IVIS的功能是由在標(biāo)準(zhǔn)車輛電子系統(tǒng)硬件模塊上運行的軟件來實現(xiàn)的。各部件間的聯(lián)系通過雙冗余軍用標(biāo)準(zhǔn)1553B數(shù)據(jù)總線。故障管理軟件可以使一種設(shè)備代替另一種已出故障的相應(yīng)的設(shè)備。例如，如果火控系統(tǒng)的炮塔電子系統(tǒng)發(fā)生故障時，車體電子系統(tǒng)可以承擔(dān)總線控制器的工作，并可以為火控系統(tǒng)提供彈道計算。 　　另外，美國M109A6型155mm自行榴彈炮、M2A3型戰(zhàn)車（由M2A2布雷德利戰(zhàn)車改進）和XM8裝甲戰(zhàn)車火炮系統(tǒng)也已配備了車輛電子系統(tǒng)。 　　我軍裝甲兵數(shù)字化試驗部隊的數(shù)字化坦克，也裝有車輛綜合電子信息系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)總線將車內(nèi)的主計算機、通信設(shè)備、火控系統(tǒng)、推進、防護等電子系統(tǒng)聯(lián)成一體，實施信息的傳遞與分配。對外與連營組成信息網(wǎng)，對內(nèi)采集車間信息，控制有關(guān)設(shè)備。 　　綜上所述，將坦克火控系統(tǒng)納入車輛綜合電子系統(tǒng)是未來主戰(zhàn)坦克火控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，而車輛綜合電子系統(tǒng)是數(shù)字化坦克不可缺少的核心部件。它不僅可以提高整個車輛系統(tǒng)的可靠性，而且還具有良好的可擴展性，可減輕坦克乘員的工作負(fù)擔(dān)，便于與整個戰(zhàn)場C3I系統(tǒng)連接等優(yōu)點，是今后的發(fā)展方向。 2.6　發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化、組件化、小型化的坦克火控系統(tǒng) 　　主戰(zhàn)坦克既是陸戰(zhàn)場上的突擊力量，也是眾多的反坦克武器的眾矢之的。因此，主戰(zhàn)坦克極易遭受到來自地面和空中武器的攻擊。而坦克火控系統(tǒng)的各種電子部件和連接電纜等又是易損部件，坦克一旦中彈，火控部件的損壞在所難免。坦克火控系統(tǒng)如能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和組件化，既便于和平時期的維護保養(yǎng)，也便于戰(zhàn)時的勤務(wù)保障，不僅節(jié)約了人力物力和財力，而且提高了火控系統(tǒng)的再生率，從而提高了主戰(zhàn)坦克的戰(zhàn)斗力和生存力。另外，隨著各種高技術(shù)武器裝備在主戰(zhàn)坦克上的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致主戰(zhàn)坦克的車內(nèi)空間越來越狹窄，而火控系統(tǒng)的小型化可有助于緩解這一日益突出的矛盾，從而為坦克乘員提供更大自由度的活動空間，為坦克乘員戰(zhàn)斗力的充分發(fā)揮創(chuàng)造更為有利的環(huán)境和條件。 作者簡介:朱英貴，男，1958年生。副教授，碩士生導(dǎo)師。中國人民解放軍射擊學(xué)會會員，《射擊學(xué)報》雜志編委。1980年畢業(yè)于蚌埠坦克學(xué)院，現(xiàn)從事坦克火力運用理論與實踐的教學(xué)和科研工作。孔凡清，男，1963年生，講師，1986年畢業(yè)于中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院，從事坦克構(gòu)造學(xué)教學(xué)和坦克火控系統(tǒng)的理論研究及裝備維修工作。李炳志，男，1963年生1987年畢業(yè)于南京陸軍學(xué)院，現(xiàn)為坦克學(xué)院講師。 參考文獻 1　楊培根等.兵工情報研究報告.北京：兵器工業(yè)情報研究所，1994 2　總參裝甲兵部.國外坦克火控系統(tǒng)與部件.北京：解放軍出版社，1984 3　周啟煌等.坦克火力控制系統(tǒng).北京：國防工業(yè)出版社，1997 編輯:何世平