国内开展对自动武器的动力学研究，始于 70 年代末期，当时有两个重要因素推动该领域 的研究，一是苏制 AKMC7.62 mm 通用机枪的出现，该枪质量仅为 12.6 kg，枪架仅 4.8 kg， 较我国制式的 67 式 7.62 mm 重机枪 24 kg 的质量轻了将近一半。这一种武器的出现，使传统 上靠武器质量保持射击稳定和射击精度的设计思想受到了严重挑战，所以许多研究员由此开 展研究自动武器射击稳定性原理，提高武器射击精度[1]。随着国内兵器技术向高精尖方向发 展，高科技技术的出现使兵器测试技术有了较快的发展。在衡量自动武器性能优劣时，准确 度、密集度的高低直接关系到有效射击距离上命中概率的高低，即枪弹的精度。射击精度包 括射击准确度和射击密集度，即武器散布中间偏差和散布程度。射击准确度可理解为“接近 真值的程度”，指散布中心对瞄准点的偏离程度，以诸元精度的大小来衡量，因此射击准确度 也叫诸元精度。射击密集度可理解为“相互接近的程度”，是指弹着点对散布中心的离散程度， 可以用散布误差的大小来衡量，所以射击密度也叫散布程度。

射击精度测试系统是轻武器测试中非常重要的组成部分，是研究轻武器射击精度，评价 武器系统效能的关键实验技术。随着计算机技术的发展，仿真作为一种目前先进的计算机模 拟技术，已经被广泛应用到国家经济和国防力量建设的各个领域。为了适应现代战争提出的 新要求，在科学技术进步的同时，外弹道学在近些年也得到了阶段性的发展。由于仿真技术 的经济性和实用性，它成为研究和制造现代自动武器系统的必要手段之一。

为了提高射击，世界各国也一直在努力做射击精度的相关研究，分析其影响因素从而提 高射击精度，实现更高精度的射击。

1.2 国内外发展现状

1.3  本文主要内容

枪弹射击理想的射击效果，既要有高的射击准确度，又要有好的密集度。本课题是要通 过研究弹丸在外弹道的运动及弹丸运动的空气动力特性，寻找枪弹各因素对射击散布影响的 大小，为枪弹设计提供一定的理论依据。

本文为了研究弹丸角运动规律及它对质心运动的影响，进行弹道计算、稳定性分析和散 布分析，建立了弹丸作为空间自由运动刚体的运动方程或弹道方程，通过 MATLAB 仿真模 拟，计算了初始参量、气动参数、环境参数在变化时对射击精度的影响，包括了初速、起始 攻角、起始自转角、起始章动角速度、质量、赤道转动惯量、极转动惯量、阻力系数、升力系 数和风这些参数。对应分析了枪弹射击精度随各参数改变时的大致变化趋势。此外，本文还 对比分析了 100m 与 800m 两种射程下，各参数变化对枪弹射击精度的影响。文献综述

2 弹丸外弹道模型

2.1 坐标系定义

为描述狙击步枪弹的外弹道运动特性，本文采用了如下坐标系：地面坐标系 O1 XYZ 、基 准坐标系 OXNYN ZN 、速度坐标系 O1 X2Y2 Z2 、弹轴坐标系 O、弹体坐标系 OX1Y1Z1 和第二 弹轴坐标系 O22 ， O1 为弹丸的质心位置。

速度坐标系 O1  X2Y2 Z2 中 O1 X 2 与质心速度矢量重合，由 O1 XN 轴先绕 O1ZN 轴转动a ，轴

O1YN  转到 O1Y1  ，再绕 O1Y1          转动2 获得。

图 2.1 基准坐标系（N）和速度坐标系（V）间的关系图

因此，弹道坐标系（速度坐标系）和基准坐标系间的转换矩阵为：