淘客熙熙

主题:【原创】兔子的300毫米火箭炮 -- 红茶冰

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家园 陀螺仪指标恐怕是来军工口吓唬外行骗钱的

军工口对短距离导弹居然提出了十万分之二的陀螺仪每小时角度偏差指标, 让我吃惊。

因为距离远了,我就用x=sinx来近似估算。

300公里的导弹,圆概率偏差10米,等于角误差十万分之三点三,十万分之二,就是目标在没有卫星导航的情况下达到圆概率偏差10米。但等一等,前面的偏差是每小时十万分之二, 300km实际飞行只有不到10分钟,按照这个估算,实际需要的精度只要十分之一, 也就是万分之二就勉强可以达到10米圆了。

再等一等,就算对方在目标附近有卫星导航干扰,但不可能全程都有干扰, 假定在半程的时候能够得到位置矫正, 我们对精度的要求再次下降一半, 也就是万分之四, 如果运气再好一点,到3/4路程的地方我们再次得到位置矫正,精度要求降低到万分之八度每小时。

其次,误差有随机误差和固定的偏差以及可以预见的偏差漂移, 比如温漂。随机误差会随着时间积分被消除,固定偏差和可以预见的偏差可以出厂的时候预先测量并消除,飞行过程的固定偏差和偏差漂移也可以在历次导航位置校准中得到偏差参数和偏移量, 从而在程序中消除。

一般而言,非线性误差可以轻松通过这种校准降低1个数量级,线性误差可以降低2个数量级。按照我的估算,现在的MEMS只要10美元就可以组成一个阵列,实际偏差降低到万分之五度每小时以下的偏差, 达到实战要求。 如果再把打击半径扩大10倍到100米, 更是轻松平常。

当然我的估算稍显乐观,因为仅仅考虑了传感器侧的情况,执行侧的东东牵涉到气动力学和发动机控制,我完全不懂,留待高手吧嗒吧嗒。

RLG我不懂,但我知道1983年上海第三机床厂生产的磨床就能达到5um的加工精度,表面粗糙度0.4um, 二手的日本商用光学投影研磨机加工精度轻松达到0.1um,稍加改善从中挑选0.05um的不太难,而且这个是加工精度,表面粗糙度取决于研磨材料的选取和加工流程的设定。粗糙度达到加工精度的十分之一或百分之一不是天方夜谭。百分之一就是0.5nm。

最后再啰嗦一下,标准化流程不是自动化流程, 是尽一切可能减少人为地因素在里面,从而达到便于管理,便于移植,便于扩产的目标。

其实高精度陀螺仪是上世纪70年代的设计思路。完全不依赖星光制导和卫星导航,也能击中1万多公里的目标。美国80年代研制的MX(和平保卫者)导弹上搭载的机电陀螺仪是世界上精度最高的机械式陀螺仪,每小时仅偏离1.5*10-5度,使该导弹可以在完全不依赖外部信息的情况下在14000公里射程上偏差小于100米。

短距离低成本导弹,要求接近人家洲际导弹的精度,还假设最恶劣的情形出现:全程没有卫星导航。说实话,这个有点过了,思路出现了问题。

通宝推:樊逖,海峰,秦波仁者,
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