北方冬季标准气象条件制定及标准气象条件检验方法与流程

本发明属于炮兵弹道学，尤其涉及一种北方冬季标准气象条件制定及标准气象条件检验方法。

背景技术：

1、射表指为枪、炮、火箭武器等特定的发射装置连同配用的弹种及其装药号专门编制的、载有射角与射程以及其他弹道诸元对应关系的表册。射表是枪炮实施准确射击的重要依据，满足不同地区准确射击使用的射表是利用特定的靶场试验数据和选定的标准气象条件理论推算得出的，在不同地区是否适用主要取决于：靶场试验确定的弹道模型是否适用；推算射表的标准气象条件是否反应了射击使用地区实际气象变化规律。

2、编制射表时，需要基于标准气象条件和弹道模型等进行计算，在弹道模型相同的情况下，标准气象条件决定实际气象条件(非标准气象条件)下的修正弹道诸元精度。不同的标准气象条件推算的射表是不同的，实际使用时会产生不同的修正误差，当标准气象条件与实际气象规律差异较大时，引发的误差较大，当标准气象条件与实际气象规律一直非常相近时，引发的误差较小。因此，选择符合实际气象变化规律的标准气象条件推算的射表决定射击诸元，对提高射击精度有重要作用。

3、现有炮兵现有炮兵现有炮兵我国北方地区气象与其他地区相比存在显著特点，其冬季气温与其它季节差异显著，与现有炮兵标准气象条件差异较大。致使利用现有炮兵标准气象条件编制的射表在北方冬季使用误差较大，应使用与北方冬季气象条件相一致的炮兵标准气象条件编制射表，才能在北方地区冬季射击时，实现用射表决定射击诸元的准确性。

4、

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种北方冬季标准气象条件制定及标准气象条件检验方法，制定出更符合我国北方冬季气象规律的北方冬季标准气象条件，以提升北方地区冬季射击精度，并使用标准气象条件检验方法检验所制定的标准气象条件是否符合射击精度需求。

2、一方面，本发明提供了一种北方冬季标准气象条件的制定方法，具体包括如下步骤：

3、根据北方地区纬度分布和北方地区各气象台站的历史气象数据确定目标台站；

4、基于目标台站的历史气象数据得到多个气象要素随高度分布的曲线；

5、基于所述曲线和所述目标台站的历史气象数据确定北方冬季标准气象条件。

6、进一步的，所述根据北方地区纬度分布和北方地区多个气象台站的历史气象数据确定目标台站包括：

7、将北方地区中西北地区纬度中心线与东北地区纬度中心线的中线作为纬度基准线；

8、将纬度最接近纬度基准线的台站作为备选台站；

9、对北方地区各气象台站的历史气象数据进行统计平均得到各气象数据的统计平均结果；

10、选取其历史气象数据与统计平均结果最相近的备选台站作为目标台站。

11、进一步的，多个所述气象要素包括气温和气压；所述基于目标台站的历史气象数据得到多个气象要素随高度分布的曲线包括：

12、基于目标台站的历史气象数据分别统计气温和气压随高度分布的曲线。

13、进一步的，所述北方冬季标准气象条件包括地面标准海拔、地面标准气温、地面标准气压、地面相对湿度、地面绝对湿度、地面虚温、地面空气密度以及气温随高度变化的分布函数、气压随高度变化的分布函数、空气密度随高度变化的分布函数；所述基于所述曲线和所述目标台站的历史气象数据确定北方冬季标准气象条件包括：

14、所述地面标准海拔为海拔0m；

15、基于目标台站气温随高度分布的曲线拟合得到描述曲线分段规律的多个函数表达式以及地面标准气温；所述多个函数表达式用于表达气温随高度变化的分布函数；

16、基于目标台站气压随高度分布的曲线确定地面标准气压；

17、基于所述目标台站的历史气象数据确定地面相对湿度和地面绝对湿度；

18、基于所述地面标准气温确定地面虚温；

19、基于所述地面标准气温和所述地面标准气压确定地面空气密度；

20、基于所述气温随高度变化的分布函数分别确定气压、空气密度随高度变化的分布函数。

21、进一步的，所述基于目标台站气温随高度分布的曲线拟合得到描述曲线分段规律的多个函数表达式以及地面标准气温包括：

22、基于均方差最小原则对气温随高度分布的曲线进行分段拟合，得到描述曲线分段规律的多个第一拟合函数；

23、基于所述第一拟合函数确定地面标准气温；

24、将所述多个第一拟合函数描述的分段曲线进行临界点处理，得到平滑曲线和相应的多个第二拟合函数；其中，所述多个第二拟合函数即为描述曲线分段规律的多个函数表达式。

25、另一方面，本发明还提供了一种标准气象条件的检验方法，具体包括如下步骤：

26、根据所述制定方法制定的标准气象条件，使用弹道方程编制射表基本表得到各射角的相应标准弹道射程；

27、确定在非标准气象条件下的射程最大允许偏差；

28、使用差分法计算非标准气象条件下射击修正量得到各射角分别在气温和气压变化时对应的射程修正量；

29、使用弹道方程计算在非标准气象条件下各射角的相应实际弹道射程；

30、基于各射角对应的实际弹道射程和标准弹道射程的射程差、非标准气象条件气温和气压变化时所对应的射程修正量以及射程最大允许偏差检验标准气象条件是否满足射击精度需求。

31、进一步的，所述确定在非标准气象条件下的射程最大允许偏差包括：

32、确定射弹落点散布允许的命中概率；

33、根据命中概率确定射弹在射程上的最大允许偏差。

34、进一步的，射弹在同一射程的落点散布规律满足正态分布；所述在非标准气象条件下的射程最大允许偏差表示为：|μ-μ0|≤σ，其中μ0为标准气象条件下射弹散布中心，μ为非标准气象条件下射弹散布中心，σ为射弹在该射程上落点散布的正态分布的标准差。

35、进一步的，所述各射角分别在气温和气压变化时对应的射程修正量的计算方法为：

36、气温变化时射程修正量

37、气压变化时射程修正量

38、其中，δx表示射程修正量，δt表示非标准气象条件相对标准气象条件的气温变化量；δp表示非标准气象条件相对标准气象条件的气压变化量。

39、进一步的，基于各射角对应的实际弹道射程和标准弹道射程的射程差、非标准气象条件所对应的射程修正量以及射程最大允许偏差检验标准气象条件是否满足射击精度需求包括：

40、当成立时，判断标准气象条件满足射击精度需求，否则为不满足；

41、其中，xs为使用弹道方程计算出来的非标准气象条件下射程，xn为使用弹道方程计算出来的标准气象条件下射程。

42、本发明至少可以实现下述之一的有益效果：

43、通过北方冬季标准气象条件制定方法，实现针对我国北方的气候特点确定相应北方冬季标准气象条件，与实际气象变化规律非常接近，从而基于北方冬季标准气象条件确定的标准弹道与实际北方冬季气象条件下的弹道更加接近，决定射击诸元时射击精度更高，射表中的弹道网图使用效果更好，根据射表设计的直瞄武器瞄准具更加科学合理；射击诸元误差更小。

44、通过根据已制定好的标准气象条件使用弹道方程编制射表基本表、根据差分法编制射程修正量表；根据在实际气象条件和标准气象条件按照弹道方程计算的其射程之差，与修正量表的修正量进行比较，能够检验该标准气象条件的制定是否能满足射击精度需求。本发明提供的标准气象条件检验方法，弥补了当前军工领域缺乏相应检验方法的空白，并能够确定不同的标准气象条件编制的射表是否适合我国不同地区使用，也能够检验出不同标准气象条件编制的射表的精度差异。

45、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。