坦克火控系統
中國99坦克及其火控系統
M1A2式主戰坦克及其火控系統示意圖
中國99坦克“獵殲”火控系統射程世界第一（？） 07-12-23 蜀中行
2007年12月12日央視軍事報道中曝光中國99主戰坦克新型"獵殲"火控系統!
所謂獵殲，或者說具有超越射擊的能力，就是指，車長在發現緊急狀態，更重要目標時刻，能自己瞄准，操作射擊坦克主炮。
我們知道，裝甲車輛人員分工不同：駕駛員坐最前，管開車；裝填手聽炮長命令，塞炮彈，位置一般在炮塔側後；炮長管射擊，負責消滅車長交給自己的目標，位置在炮塔右面；車長是指揮員，掌握車輛的總體任務，負責對外聯絡，對內指揮，位置一定在最有利觀察的地方，看得遠，視角寬。通常炮塔上最高的就是給他的周視鏡。
通常是車長發現最有威脅的目標，用火控系統鎖定，交給炮長，自己再尋找下一個，但是萬一車長同時發現一個更有威脅的目標，他也能准確操縱火炮射擊。這就要求車長不但看得遠/廣，也要和炮長一樣看得准，能精確瞄准射擊，評估效果。
這種能力是今後坦克的火控系統發展方向，但它同時也複雜，昂貴。（中國的99也爲此沒有大批量生産，僅僅是每月10輛的低速維持）
能夠獨立研制生産裝備這種火控系統的國家/地區是不多見的，中國周邊，美國俄羅斯日本有能力，也裝備了這樣的坦克，韓國，臺灣，印度，巴基斯坦有裝備這種能力的坦克，但自己沒有能力制造生産。
99主戰坦克射程果然驚人 達5.2公裏的最大射程
從"獵殲"火控系統上我們驚訝地發現,99主戰坦克射程果然驚人,畫面上顯示目標距離爲4791米,據外界估計ZTZ-99型坦克達5.2公裏的最大射程,看來傳說並非虛言,遠遠超越了M1A2最高4000米的射程，並在射速上也具有領先優勢。
“豹2”型主戰坦克配備有1500匹馬力的強大動力系統，最高時速超過70公裏，120毫米口徑主炮的有效射程在4000米以上。
抗穿透和破甲彈的能力達到1000～1200毫米的坦克裝甲爲ZTZ-99式更添霸氣，足以抵擋一般程度的炮彈和非絕對命中的穿甲彈攻擊。在速度上也遠遠超越了美軍M1A2型坦克13公裏/小時。更適合林地、丘陵、沙漠等廣闊、惡劣的戰場環境。全新的夜視裝置也令坦克射程更精確，在動對動對抗演習中，ZTZ-99的命中率達到90%！
http://blog.ifeng.com/article/1223833.html
美軍艾布拉姆斯主戰坦克將裝新型光電機槍瞄准器 2006年12月04日
通用動力陸地系統公司日前獲得由美國陸軍坦克自動化與武器司令部授予的一項合同，爲M1A1和M1A2“艾布拉姆斯”主戰坦克提供裝彈手熱武器瞄准器，協議金額爲1980萬美元。
裝彈手熱武器瞄准器主要安裝在坦克外左側靠近裝彈手炮塔門，由樞軸固定的M240 7.62 mm機槍上。而用于M240機槍的熱武器瞄准器是一種靠AA電池供電的AN/PAS-13第二代前視紅外（FLIR）武器瞄准器，是根據美國熱武器瞄准器（TWS）II研制計劃生産的。TWS II計劃的宗旨是，生産用于各種戰鬥武器的輕型、中型和重型紅外瞄准系統。M240機槍使用的是中型AN/PAS-13熱武器瞄准器。
通用動力將在2008年5月30日前完成這項工作。
http://news.xinhuanet.com/mil/2006-12/04/content_5432417.htm
坦克火控系統的裝備現狀及發展對策
摘 要 在坦克的火力、機動性和防護力三大性能指標中，其首要的核心指標是火力，而火力控制技術又是制約坦克火力發展的關鍵性技術。在綜述了國內外坦克火控系統的發展和裝備現狀的基礎上，提出了發展我國坦克火控技術的對策，對于科研機關、生産廠家和部隊指戰員研制、生産和學習了解性能先進的新型坦克火控系統，具有一定的參考價值。
引 言
坦克被人們稱作“地面戰場之王”。現代主戰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，各國主要把坦克作爲一種進攻性武器。爲了滿足進攻作戰的要求，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距離內迅速命中、擊毀和殺傷敵裝甲目標、步兵反坦克武器、野戰工事及有生力量的能力。坦克火力是用在最短的時間內，以最少的彈藥消耗摧毀或壓制各種目標的能力來評定的。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；二是坦克火控系統的性能。在坦克武器性能一定的條件下，坦克火控技術的高低是制約坦克火力發展的關鍵因素。
1 坦克火控系統的發展及裝備現狀
1.1 坦克火控系統及其發展
廣義地說，火控系統是一套使被控武器發揮最大效能的裝備。坦克火控系統是指安裝在坦克內，能迅速地完成觀察、瞄准、跟蹤、測距、提供彈道修正量、解算射擊諸元、自動裝表、控制武器指向並完成射擊等功能的一套裝置。它主要由以下三個分系統組成：
a.測距、瞄准和夜視、夜瞄系統
該系統保證坦克能夠在全天候條件下，迅速地發現目標，准確地測出目標距離並進行精確的瞄准。
b.坦克炮的操縱和穩定系統
該系統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
該系統用來對影響坦克炮射擊准確度的各種因素的自動修正，保證一炮手瞄到哪裏，就打到哪裏。
上述三個分系統是相聯的，實際上是一個以火控計算機爲中心的綜合控制系統。
坦克火控系統的發展和任何事物一樣，也經曆了從簡單到複雜的過程。從第二次世界大戰末期到現在，其發展共經曆了四個階段。
第一代坦克火控系統只配有一個簡單的光學瞄准鏡，目測判定距離，手動裝定瞄准角，命中率較低。50年代在第二代坦克火控系統上增裝了光學測距儀和機械式彈道計算機，使首發命中率有所提高。60年代國外裝備的第三代坦克火控系統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”射擊時首發命中率達50%。上述三代坦克火控系統都是初級的火控系統，不能預測對運動目標射擊的提前量。坦克在短停和行進間都不能准確射擊運動目標。到60年代後期，美國首先研制成功有激光測距儀、數模混合式火控計算機的第四代綜合火控系統，使坦克在2000m的距離上“靜-靜”射擊時的首發命中率提高到90%。
現代坦克的綜合火控系統是高新技術的産物，它和自動控制理論、計算機技術、激光技術、紅外技術等有密切的聯系。綜合火控系統以火控計算機爲核心，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准角和方位提前角，炮長、車長通過操縱機構控制穩定器對火炮進行實時控制，完成精確的瞄准、射擊。
1.2 坦克火控系統裝備現狀
目前，各國主戰坦克裝備的綜合火控系統按瞄准控制方式可分爲擾動式、非擾動式和指揮儀式三種。
.擾動式坦克火控系統
在擾動式坦克火控系統中，瞄准鏡與火炮剛性連接，靜態時瞄准線與坦克炮軸線是經過校准而一起對准目標的。該系統中炮長通過操縱裝置直接調動的是火炮，瞄准鏡則隨動于火炮。因此，炮長在通過瞄准鏡觀測目標進行瞄准和跟蹤時，而操縱的卻是火炮。在瞄准和跟蹤過程中，進行測距和采集目標運動參數，隨之火控計算機根據輸入的距離、運動參數、耳軸傾斜角和各種彈道修正量參數等計算出相對提前角，即瞄准線相對于火炮軸線的偏移角。然後，該提前角信息僅輸送到瞄准鏡的驅動系統中，控制瞄准線偏移。其偏移量應等于提前量，而偏移的方向則和火炮將要運動的方向相反，當炮長發現瞄准線偏離目標時，又通過操縱控制裝置調動火炮，使偏離後的瞄准線重新瞄准目標，這時就賦予了火炮以應有的提前量，射擊准備完畢，即可對目標實施射擊。這種瞄准線從“偏移”到“重新對准目標”的過程，稱爲擾動過程。因而這種控制方式就稱爲擾動式。
采用擾動式火控系統的坦克有英國的“酋長”、“挑戰者”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
非擾動式火控系統是在擾動式火控系統的基礎上改進而成的。兩者相比，非擾動式火控系統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，將其放大並用以對炮塔和火炮驅動系統(即雙向穩定器)進行控制。有了這一控制裝置，計算機計算出的提前角信息，除了輸送到瞄准鏡驅動系統外，還輸送到火炮的這一控制裝置，使火炮自動調動到提前位置上。因瞄准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，這樣瞄准線仍能基本上對著目標，看不出擾動過程，所以，將此工作方式稱之爲非擾動式。
采用非擾動式火控系統的坦克有法國的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(穩像式火控系統)
指揮儀式火控系統的出現是坦克火控系統的重大發展。安裝有指揮儀式火控系統的坦克，一炮手在坦克行進間從瞄准鏡向外觀察，目標和背景幾乎是不動的，所以這種系統有時又稱爲“穩像式”火控系統。一炮手使用這種系統可以在坦克行進間實施射擊，而且射擊時只需要一次瞄准，也就是一炮手將瞄准指標瞄到目標中心，並發射激光進行測距後，瞄准線不會再有什麽擾動。只需繼續瞄准目標，就可以進行射擊。
指揮儀式火控系統之所以有上述功能，是由于它采用了新的控制方式。在這種系統中，瞄准鏡與火炮分開，瞄准線是獨立穩定的，並作爲系統工作的基准。瞄准線的穩定，是通過陀螺儀穩定瞄准鏡中的反射棱鏡來實現的。在瞄准狀態時，一炮手用手控裝置驅動瞄准鏡的瞄准線，使瞄准線跟蹤、瞄准目標，而火炮則隨動于瞄准線；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，使火炮自動調轉到提前角位置，而瞄准線仍然保持跟蹤和瞄准目標；此外，指揮儀式火控系統通常配有火炮重合射擊裝置，當火炮調轉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，坦克炮會自動發射。
目前，先進的主戰坦克大都裝有穩像式火控系統。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。我國新型主戰坦克88A、88B、88C和WZ123主戰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，並已習慣上稱爲“穩像式火控系統”。
2 發展我國坦克火控技術的對策
2.1 發展大閉環火控系統，提高次發射彈的命中率
盡管現代坦克火控系統考慮的射擊准備誤差已多達數十種，大大地提高了坦克炮的首發命中率，然而，再高的首發命中率也不能保證射彈在任何距離上都能首發命中目標，那麽，就存在一個次發射彈的射擊修正問題。目前，我國現裝備的最先進的穩像式坦克火控系統，並沒有解決這一問題。因坦克炮的交戰距離愈來愈遠，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，次發射彈的修正便無依據，往往是一炮手憑自己的實踐經驗而進行修正。這樣，很難保證次發射彈有很高的命中率。從對抗的角度來看，裝有先進火控系統的現代主戰坦克進行輪流對抗射擊，一般情況下很難有發射第三發炮彈的機會。也就是說，如果前兩發炮彈還未能將對方擊毀的話，那麽，很可能就會在發射第三發炮彈之前被對方擊毀。由此看來，先敵開火，首發命中或者是次發命中目標，是何等的重要。因此，我國的主戰坦克上迫切需要裝備大閉環火控系統。
大閉環控制原理是國外70年代發展起來的新原理。它已成功地應用于美國“密集陣”艦載高炮火控系統，並且在美國90年代主戰坦克的HIMAG試驗車上作了試驗。所謂大閉環控制原理，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彈射擊的脫靶偏差量，並自動輸入火控計算機進行後一發彈的修正計算，然後坦克炮根據火控計算機修正的射擊諸元進行後一發彈的射擊。由此可見，大閉環坦克火控系統實際上是對彈丸的脫靶偏差量進行實時測量和實時修正。要應用這種原理，坦克火控系統除必須配備目標自動跟蹤裝置以及彈丸跟蹤測角和測距裝置之外，還必須采用數字式火控計算機，因爲它能存儲所計算的射擊諸元，並且能根據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。我國最新主戰坦克WZ123車已經裝備了熱成像儀，無線電定位技術也是成熟技術，所以具備了發展大閉環火控系統的技術條件，發展大閉環火控系統不僅是可能的，而且也是非常現實的。
坦克火控系統采用大閉環控制原理，可以提高次發射彈的命中率，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命中率，減少彈道參數自動修正傳感器和人工裝定的各種環境數據修正量，從而縮短坦克炮射擊准備的時間。但是，它要求坦克炮的射速要高，彈丸的飛行時間要短。
2.2 發展目標自動跟蹤火控系統，實現目標搜索、識別和跟蹤自動化
我國最新型的主戰坦克88A、88B、88C和WZ123坦克裝備的穩像式火控系統，其自動化程度還比較低，對目標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，對目標的跟蹤也是依靠一炮手進行手動控制跟蹤。由于僞裝和隱身技術的廣泛運用，在未來高技術條件下的局部戰爭中，不僅坦克乘員搜索、發現、識別目標更加困難，而且在許多情況下，坦克乘員要在對目標作戰的瞬間內處理大量的信息。這就需要一個將傳感器、處理機和顯示器等裝置結合在一起的系統。這種系統能從複雜的和混亂的散射幹擾背景中更迅速、更可靠地提取目標，從而使乘員能更快地對目標開火。
另外，國産穩像式坦克火控系統，僅僅穩定了瞄准線和火炮，而車體和乘員沒有被穩定，因此，一炮手或車長捕捉到目標識別後跟蹤目標的精度較低，尤其是對作機動運動的目標不僅跟蹤誤差大，而且需花費較長的跟蹤/精瞄時間。如果識別辨認目標之後，火控系統能自動控制瞄准線跟蹤目標，就能消除車體和人工跟蹤不穩定導致的跟蹤/精瞄誤差，從而提高坦克在行進間跟蹤運動目標的精度和縮短跟蹤/精瞄目標的時間，進一步縮短射擊反應時間，提高命中率和大大減輕車長/炮長的工作負擔。因此，國産坦克火控系統，迫切需要提高自動化程度，以實現目標搜索、識別和跟蹤自動化。目標自動跟蹤火控系統的典型結構，是在指揮儀式火控系統的基礎上疊加了目標跟蹤線的控制系統，實現了目標——跟蹤線——瞄准線——火炮軸線的控制主線的開環控制，使火控系統的技術性能提高到新的水平。在坦克火控系統中，可作爲目標自動跟蹤的技術方案有：采用電視和熱成像傳感器的視頻跟蹤、毫米波雷達跟蹤以及激光雷達跟蹤等，但其中以視頻跟蹤方案最爲成熟。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的視頻圖像信號，進行圖像跟蹤。在白天，可根據目標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，根據目標的熱特性進行跟蹤，實現了晝夜兼用。其跟蹤過程是這樣的：裝在瞄准鏡內的圖象傳感器或熱成像傳感器將攝取的目標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，並經過Kalman濾波確定出跟蹤線的位置後，計算出誤差，自動控制瞄准線對准目標，實現自動跟蹤。同時，圖像信號還要送入顯示器，對目標的圖像進行顯示，供車長和炮長觀察和作出必要的判斷。
爲實現目標自動跟蹤器對跟蹤線和瞄准線的控制，根據有關資料表明，有采用PI(比例加積分)控制方式，也有采用最優控制方式的。不管哪種方式，在其控制過程中都有目標狀態估計器的環節存在，其作用是在自動跟蹤器中的計算機根據圖像識別測量出目標狀態參數(例如目標速度等)之後，再對這些變量進行最佳線性濾波即卡爾曼濾波計算，以便求出目標狀態參數的最佳估計值，使火控計算機的重要輸入數據得到有效的預處理。
目標自動跟蹤器的核心是圖像跟蹤。在目標圖像的跟蹤技術中，波門跟蹤與相關跟蹤是最常見的跟蹤技術。波門跟蹤主要是模擬圖像的跟蹤，它能在場景圖像中根據目標的某些特征，確定目標的位置，並且從所辨別的目標信息中産生跟蹤信號，其具體的跟蹤原理有邊緣跟蹤、形心跟蹤等。相關跟蹤則是將場景圖像數字化後，利用現場圖像與前一時刻所選定的樣板圖像的相關函數來確定兩個圖像的最佳匹配位置，從而確定目標的位置。相關跟蹤比波門跟蹤能利用更多的圖像信息，可用來跟蹤相當小的目標和在複雜背景條件下實現跟蹤，是目前較先進的一種跟蹤技術。而近期受到人們重視的多特征視頻跟蹤技術，又將相關跟蹤與邊緣跟蹤或相關跟蹤與形心跟蹤融合在一個跟蹤器中，可明顯提高目標跟蹤的可靠性。與指揮儀式火控系統相比，目標自動跟蹤火控系統有以下優點：
a.大大縮短了火控系統的反應時間
指揮儀式火控系統依靠人工進行跟蹤和瞄准，跟蹤過程與測定目標運動速度所需的跟蹤時間較長；而目標自動跟蹤火控系統依靠目標自動跟蹤器自動進行跟蹤與瞄准，跟蹤過程與測量運動參數的時間短，因而縮短了系統反應時間。據試驗的數據表明，目標自動跟蹤火控系統攔截目標的時間僅爲人工跟蹤的1/5～1/10。
b.提高了行進間射擊的命中率
指揮儀式火控系統雖然穩定了瞄准線和火炮，但在行進間的人工跟蹤過程中由于車體運動和人爲因素，還會給目標速度的測量帶來誤差。而目標自動跟蹤火控系統或是在圖像跟蹤過程中自動快速測定目標運動速度，或是在已實現自動跟蹤的情況下通過速度傳感器進行測量，而且又采用了目標狀態估計的Kalman濾波器，既可以減少目標運動參數的測量誤差，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.提高了坦克的持續作戰能力
坦克上的人力資源是最重要的資源。由于實現了跟蹤和瞄准的自動化，減輕了一炮手的工作負擔，在自動跟蹤目標時，一炮手無須執行行進間射擊的複雜操縱程序，只須簡單操作並監視目標自動跟蹤的工作情況即可。人力資源的節約，必將促進坦克持續作戰能力的加強。
日本的90式主戰坦克火控系統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自動跟蹤的。自動跟蹤器能有效地跟蹤地面目標，特別是能有效地跟蹤像直升機那樣的空中目標。在坦克停止間或行進時它都可使用。當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。使用自動跟蹤器時，在捕捉到目標之後炮長唯一要做的操作是：一旦目標進入瞄准鏡的跟蹤門，就按壓一下鎖定開關，如果目標暫時丟失(當目標運動到掩蔽物之後)，瞄准鏡還會以同樣的速度繼續跟蹤。當目標重新出現時，一炮手就可迅速地再次鎖定目標而進行自動跟蹤。
目前，除日本的90式主戰坦克具有自動跟蹤目標的功能外，以色列的“梅卡瓦”3型主戰坦克也裝有自動跟蹤器。它們代表了坦克火控的發展方向，有可能取代指揮儀式坦克火控系統。
2.3 發展高平結合、彈炮一體化的火控系統，提高主戰坦克的空射和遠戰能力
在未來高技術條件下的局部戰爭中，對主戰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展和作戰應用，這無疑對坦克構成了致命的威脅。反坦克武裝直升機具有獨特的飛行能力，優越的機動性能，良好的視野條件和強大的火力系統。具有遠距離(6000m～7000m)攻擊能力和發射後不用管的自動尋的導彈。如法國裝有“霍特”導彈的小羚羊攻擊直升機對坦克的命中概率爲81%，摧毀坦克的概率爲100%。美軍的AH—64攻擊直升機裝有一門30mm航炮，16枚反坦克導彈或4個火箭發射器或空對空導彈。據美、英、法、俄等國的多次模擬作戰對抗試驗表明：反坦克武裝直升機和坦克的損失比一般在1：14～1：20之間，平均爲1：17.3最高達0：20，武裝直升機已成爲主戰坦克的天敵。因此，我軍主戰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禦作戰任務的。發展既能對地攻擊，又能對空射擊的一體化火控系統，提高主戰坦克的空射能力，從而提高主戰坦克戰場生存能力。不僅是坦克火控系統發展的需要，也是打贏未來高技術條件下局部戰爭的需要。
彈炮結合一體化，既解決了近距離的坦克炮射擊問題，又提高了主戰坦克的遠戰能力(對空和對地射擊的能力)，通過遠近結合，彈炮互補，可以大大地提高坦克的整體作戰效能，因此，今後應注重發展多能型坦克火控系統，努力實現高平結合、曲直結合和彈炮結合。俄軍爲了提高其主戰坦克的遠戰能力，一直堅持一炮多用，彈炮結合。其T-90E主戰坦克裝備的125mm2A46A1滑膛炮，既能發射普通炮彈，又能發射激光制導的AT-11“狙擊手”反坦克導彈，攻擊距離可達5000m。T-80主戰坦克125mm滑膛炮既能發射普通炮彈，又能發射AT-88(鳴禽)無線電指令制導的、半自主式指令有線瞄准式炮射導彈，最大射程達4000m。另外，T-72、T-62主戰坦克也分別裝有炮射導彈，其技術已相當成熟，不僅適用于坦克內的自動裝彈機，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。美軍爲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靈巧的目標激活發射後就不管(STAFF)炮彈可實現間瞄發射和對隱敝目標的攻擊，同時還實現了對目標頂部裝甲的攻擊。由此可以看出，世界強國都非常注重提高主戰坦克的遠戰能力。
2.4 發展CO2激光測距儀，提高坦克的全天侯作戰能力
2.4.1 Nd：YAG激光測距儀的缺陷
目前，我國主戰坦克裝備的激光測距儀均爲Nd：YAG激光測距儀，它屬于第二代激光測距儀，其波長爲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，其電光轉換效率高、閾值低、能在高重複頻率下工作，電耗降低、體積減小，且具有隱敝性，因而獲得廣泛應用，成爲海、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重缺陷：
①對人的眼睛損傷較大。Nd：YAG激光測距儀發出的激光能量能通過人眼被聚焦在視網膜上，在近距離能使人眼致盲，在遠距離時能損傷人眼，因而給訓練和試驗帶來了很大的困難。
②全天候測距能力低。3～5μm(中紅外線)波長域和8～14μm(遠紅外線)波長域，是紅外線的兩個大氣窗口，而Nd：YAG激光測距儀産生的激光波長是1.06μm，該波長不位于紅外線大氣窗口的波長域內，因此其在大氣中的傳播能力低，易受幹擾。在有霧、霾的氣象條件下和戰場煙塵的環境中，不僅測距的精度和質量不能保證，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，降低了主戰坦克全天侯作戰的能力。
③兼容性差。我國新型主戰坦克WZ123車已裝備了熱成像儀，爲了提高我軍裝甲兵的夜戰能力，今後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。因爲它們工作在不同的波段，所以不僅不能實現部件和元件的共用，而且用熱像儀能觀察到的目標，不一定能用Nd：YAG激光測距儀測到它的距離(因爲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)。爲此需進一步發展能量轉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激光測距儀的優點
波長爲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的遠紅外線大氣窗口，故其大氣傳輸性能好，透過大氣霧、霾和戰場煙塵的能力強，能見度對其影響很小。
②對人眼安全
中小功率的CO2激光器的10.59μm波長遠離眼睛的透射波長(可見光和近紅外波段)，它由角膜吸收，不損傷視網膜，因而不會損傷或致盲受到照射的人眼，在訓練與演習中不受安全性的限制，不必配帶防護鏡和在儀器內加裝防護濾光片。
③與熱像儀(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系統、掃描系統、接受機和電源，從而使組合系統結構緊湊，體積縮小，重量減輕，成本降低。此外，它們在性能上也相容。
④效率高
燈泵Nd：YAG效率一般爲1～3%，最高不超過5%，而CO2激光器的效率一般爲10～20%，高的可達25%，從而可減小整機的重量和體積。
目前，世界上戰技性能先進的主戰坦克，已裝備了CO2激光測距儀。如美國的M1A1、M1A2，韓國的88式，英國的“挑戰者”2等等，CO2坦克激光測距儀的良好性能在海灣戰爭中得到了充分的驗證，可以預測，CO2激光測距儀將逐漸取代Nd：YAG激光測距儀。
2.5 將坦克火控系統納入車輛綜合電子系統
現代坦克火控系統的電子元件和電氣系統較多，從而導致車內布線錯縱複雜，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。若將坦克火控系統融于車輛綜合電子系統，即以數據總線爲脈絡，將所有電子電氣系統聯成一個綜合系統，並爲今後將要使用的電子系統留有接口，將目標探測與跟蹤、火炮控制、炮彈自動裝填、部件工況監控、各種信息獲取與傳輸、戰場指揮與控制、定位導航等等，均納入車輛綜合電子系統，充分利用系統的冗余度設計提高各子系統乃至整個系統的可靠性，利用數字傳輸速度快的優點縮短反應時間和提高保密性，通過快速傳遞信息，就能充分調動各個作戰單元的作戰效能以達到提高整體作戰效能的目的。
法國的勒克萊爾坦克是按照車輛電子系統一體化的思想來設計的。它的電子設備是圍繞著一條數字數據總線配置的，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。通過數據總線，各設備之間可以連續地交換數據，並且當部件發生故障或損壞時，可以對系統的結構重新安排。勒克萊爾坦克的車輛電子系統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，也可以從他們中接收信息。這些信息包括坦克的位置坐標、已被探測到的敵方部隊的規模和位置、彈藥數量和油料剩余量、坦克火控系統以及其它各系統的工作狀態等等。
美國陸軍已將“車際情報系統”(IVIS)配置到M1A2主戰坦克上。IVIS的功能是由在標准車輛電子系統硬件模塊上運行的軟件來實現的。各部件間的聯系通過雙冗余軍用標准1553B數據總線。故障管理軟件可以使一種設備代替另一種已出故障的相應的設備。例如，如果火控系統的炮塔電子系統發生故障時，車體電子系統可以承擔總線控制器的工作，並可以爲火控系統提供彈道計算。
另外，美國M109A6型155mm自行榴彈炮、M2A3型戰車(由M2A2布雷德利戰車改進)和XM8裝甲戰車火炮系統也已配備了車輛電子系統。
我軍裝甲兵數字化試驗部隊的數字化坦克，也裝有車輛綜合電子信息系統。通過數據總線將車內的主計算機、通信設備、火控系統、推進、防護等電子系統聯成一體，實施信息的傳遞與分配。對外與連營組成信息網，對內采集車間信息，控制有關設備。
綜上所述，將坦克火控系統納入車輛綜合電子系統是未來主戰坦克火控系統的發展趨勢，而車輛綜合電子系統是數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擔，便于與整個戰場C3I系統連接等優點，是今後的發展方向。
2.6 發展標准化、組件化、小型化的坦克火控系統
主戰坦克既是陸戰場上的突擊力量，也是衆多的反坦克武器的衆矢之的。因此，主戰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。坦克火控系統如能實現標准化和組件化，既便于和平時期的維護保養，也便于戰時的勤務保障，不僅節約了人力物力和財力，而且提高了火控系統的再生率，從而提高了主戰坦克的戰鬥力和生存力。另外，隨著各種高技術武器裝備在主戰坦克上的廣泛應用，導致主戰坦克的車內空間越來越狹窄，而火控系統的小型化可有助于緩解這一日益突出的矛盾，從而爲坦克乘員提供更大自由度的活動空間，爲坦克乘員戰鬥力的充分發揮創造更爲有利的環境和條件。
作者簡介:
朱英貴，男，1958年生。副教授，碩士生導師。中國人民解放軍射擊學會會員，《射擊學報》雜志編委。1980年畢業于蚌埠坦克學院，現從事坦克火力運用理論與實踐的教學和科研工作。
孔凡清，男，1963年生，講師，1986年畢業于中國人民解放軍裝甲兵工程學院，從事坦克構造學教學和坦克火控系統的理論研究及裝備維修工作。
李炳志，男，1963年生1987年畢業于南京陸軍學院，現爲坦克學院講師。
http://www.gfang.cn/lunwen/1746.html
坦克火控系統發展過程
坦克，自從誕生于第一次世界大戰中的那一刻開始，就以火力、裝甲防護力和機動力三者的結合，逐步成爲地面戰場的主角和各國地面部隊的主要武器，發揮著巨大的作用。作爲一種大型兵器，強大的火力始終是人們對于坦克的最基本要求之一。正如人們常說的“消滅敵人是保存自己的最好手段”和“進攻是最好的防禦”一樣，沒有強大的足以消滅敵人的火力，防護力和機動性再強的坦克也難以逃脫最終被消滅的命運。人們對坦克火力的要求至少可以概括爲“打得遠、打得准、反應快、威力大”，其中要實現“打得遠、打得准、反應快”，必須依靠坦克火控系統來實現。
一、什麽是坦克火控系統
1、坦克火控系統的定義
坦克火控系統是經常在各種媒體上出現的概念，也是讀者非常熟悉的概念，但是什麽是坦克火控系統，恐怕沒有多少讀者可以准確描述出來。簡單的說，火控就是對火力進行控制以完成射擊任務，坦克火控系統就是控制坦克武器進行射擊的裝置。嚴格的講，坦克火控系統是指安裝在坦克內，能迅速完成觀察、瞄准、跟蹤、測距、提供彈道修正量、解算射擊諸元、自動裝定表尺、控制武器指向並完成射擊任務的一套裝置。
這裏所說的坦克武器，主要包括坦克炮和並列機槍，而不包括高射機槍、煙幕彈發射器、榴霰彈發射器等其他輔助武器。如果坦克炮配備了炮射導彈，則火控系統還應負責對導彈進行制導，這就是所謂的瞄導合一火控系統。
2、坦克火控系統的三要素
所有的坦克火控系統，盡管在工作原理和構造上有所不同，但是都包括采集數據、解算諸元、控制武器這三個部分。
采集數據是指采集解算射擊諸元所必須的彈道和氣象數據，如坦克至目標的距離、目標相對于坦克運動的角速度、火炮耳軸的側傾角度、彈種、氣溫、氣壓、橫風速度、發射藥溫度、炮膛磨損引起的彈丸初速下降值、所用彈種的跳角或綜合修正量等數據，爲計算機解算射擊諸元做好准備。比較完善的火控系統會使用大量的自動傳感器來自動測量彈道和氣象數據中的大部分數據，這樣系統的自動化程度高，但造價高、可靠性有所降低；也有相當數量的火控系統只自動采集少數幾個對射擊諸元解算精度影響較大的彈道和氣象參數，其余部分數據則由人工輸入計算機。
解算諸元是指火控計算機根據采集到的彈道和氣象數據，單次或連續解算射擊諸元，並輸入執行機構。射擊諸元主要包括瞄准角和方向提前量。
控制武器是指火控系統的執行機構在射手操縱下或在系統自動控制下裝定射擊諸元，使火炮到達指定的空間位置並發射，完成射擊任務。
3、評價坦克火控系統的兩個主要指標
對于坦克火控系統性能的優劣，常用的兩個評價指標是系統反應時間和命中概率。一般來說，火控系統的系統反應時間越短、命中概率越高，性能就越好。
系統反應時間，是指從射手發現目標到火控系統完成射擊准備、可以隨時開火的時間，反映了火控系統的快速性能。
命中概率是指坦克火控系統在某種射擊條件下對某種目標射擊時命中目標的可能性大小，反映了整個坦克武器系統的精度。在其他條件相同的情況下，坦克射擊的命中概率越高，系統反應時間越短，火控系統的性能就越好。
通常，我們用首發命中概率作爲評價坦克武器系統精度的指標，之所以強調首發，是因爲這最能客觀反應武器系統本身的性能。如果考慮了次發甚至第三發射擊的命中情況，可能會因射手操作等人爲因素的存在而不能反應系統本身的性能。因爲射手在首發射擊沒有命中目標時一般會進行射擊修正，修正方法和修正量的大小會因射手的經驗、觀察彈著點的結果等因素的不同都變化，此時計算的命中概率就會由于人爲的不確定因素而難以准確反映系統的性能。
4、對坦克火控系統的基本要求
各國發展的數字式坦克火控系統大體可以分爲兩類，一類是爲改裝現役的老式坦克設計的，另一類是爲新研制的坦克設計的。對這兩類火控系統的基本要求也有所不同。
對新研制坦克的火控系統的基本要求，包括以下內容：能全天候地快速搜索、發現和識別目標；能有效地測定目標的各種參數並對目標實施精確跟蹤和瞄准；系統反應時間短；坦克具備行進間或短停間對運動目標射擊的能力；能達到較高的首發命中概率；具有不同的工作方式，可以降級使用；能對火控系統進行自檢；可靠性高，操作與維護簡便。
對改裝老式坦克的火控系統的基本要求，包括以下內容：能在與老式坦克性能相匹配的前提下，滿足現代火控系統的某些要求；改裝簡單迅速，通用性強；體積小，重量輕，不過多占用坦克炮塔內的有效空間；能耗小，不危及整個車輛的能量平衡；坦克改動量小，改裝成本低；可靠性高，操作與維護簡便。
二、坦克火控系統的發展過程
坦克火控系統經曆了從無到有、逐步提高的發展過程。當坦克剛剛出現在戰場上時，雖然已經裝備了火炮，但是還沒有任何形式的火控系統出現。在第一次世界大戰索姆河戰役期間，英國軍隊開始使用坦克作戰。英軍投入戰場的I型“雄性”坦克在車體兩側的突出部安裝有兩門57毫米火炮。此時的坦克甚至連最簡單的瞄准鏡都沒有配備，射手射擊前只能打開炮閂，通過炮膛概略瞄准目標，然後裝填炮彈和擊發，射擊精度和火力反應速度都非常低。此後，爲了提高坦克射擊的精度和反應速度，各國陸軍開始爲坦克火炮配備瞄准鏡，坦克火控系統開始有了雛形。由于各國軍隊對坦克火力的高度重視，許多高新技術在坦克火控系統中得到了廣泛的應用，如激光測距技術、夜視技術、微型計算機技術、現代控制技術等，使坦克火控系統的性能不斷得到提高。
按照不同的分類方法，坦克火控系統的發展過程可以劃分爲不同的階段。本文中，我們不妨將第二次世界大戰末期至今的坦克火控系統劃分爲四代，並逐一進行簡單介紹。
1、第一代火控系統
第一代坦克火控系統，我們稱之爲原始火控系統。采用第一代火控系統的坦克，只配備了光學瞄准鏡，射手目測判定坦克至目標的距離，或者根據已知的目標高度或寬度利用瞄准鏡分劃板上的測距分劃或密位分劃判定目標距離，判定距離的誤差很大，在生疏的地形上通常可以達到實際距離的15%；射手根據目視判定的目標距離，手動裝定表尺；射手操作高低機和方向機、火炮和炮塔的電力液壓傳動裝置、火炮穩定器，使瞄准鏡中相應彈種和距離的瞄准指標對准瞄准點進行射擊；沒有配備夜視器材，不具備夜間作戰能力。從上面的敘述中可以看出，第一代火控系統的自動化程度很低，基本靠乘員人工判斷和手動操作進行射擊，對人員的操作技能要求較高。蘇聯T－34和T－54坦克裝備的火控系統均屬于第一代坦克火控系統，我國的59式中型坦克、62式輕型坦克、63式水陸坦克的火控系統也屬于第一代。
英國遜丘倫和奇伏坦坦克一直采用測距機槍進行目標距離的測定，12.7毫米測距機槍並列安裝在火炮上方，最大射程1800m。所謂並列安裝，就是機槍與火炮相對位置固定，一同俯仰。射手發現目標後，首先目測判定距離，裝定相應的機槍表尺，操縱測距機槍發射1個短點射，一般發射3發曳光彈；如果曳光彈命中目標，就按照此時機槍表尺距離在瞄准鏡中裝定火炮某彈種的表尺瞄准射擊；如果曳光彈沒有命中目標，射手就根據觀察到的曳光彈偏差情況，進行射擊修正，直至曳光彈命中目標，再用火炮射擊。這種測距方法有利于修正氣象、地形等條件對射擊的影響，但是速度較慢，系統反應時間較長。
2、第二代火控系統
20世紀50年代初期，坦克開始裝備光學測距儀、機械式彈道計算機、主動紅外夜視儀。光學測距儀分爲體視測距儀和合像式測距儀，以合像式測距儀居多，乘員可以使用光學測距儀比較准確地測定目標距離；而後，射手可以人工裝定表尺，也可以將測距儀測定的目標距離輸入計算機，再由計算機帶動瞄准鏡的分劃板裝定瞄准角；射手通過操作火炮帶動瞄准鏡，使瞄准指標對准目標並擊發；采用了主動紅外夜視儀，夜間作戰距離可以達到800米以上，具備了初步的夜視夜戰能力。
美國M47、M48坦克采用的是體視測距儀，早期的蘇聯T－72坦克采用的是合像式光學測距儀。體視測距儀的使用較爲複雜，需要使用者具有較高的觀察技巧，不經過長期的訓練，難以建立起較強的立體視覺，常用于高炮射擊時對空中目標測距。而合像式光學測距儀使用較爲簡單，操作過程類似于普通光學照相機調整焦距。以T－72坦克裝備的合像式測距儀爲例，炮長操縱火炮帶動瞄准鏡，使目標位于瞄准鏡視場的中心，目標圖像分別位于分像線上下，如果測距儀裝定的距離與至目標的實際距離不符，目標垂直輪廓線會左右錯位，射手轉動操縱臺使垂直線在分像線上對齊，此時測距儀指示的數字就是至目標的距離。
機械式彈道計算機其實就是一組形狀各異的同軸凸輪，每個凸輪對應于一種彈藥，凸輪邊沿至軸心的距離對應于該彈種在一定距離上的瞄准角，凸輪轉動角度對應于不同的射擊距離。所以，只要根據至目標的距離將凸輪轉動相應的角度，即裝定了相應的瞄准角，射手即可使用瞄准指標對准目標進行射擊。早期的T－72坦克仍然采用機械式彈道計算機。
使用主動紅外夜視儀作戰時，射手需要操縱安裝在炮塔上的紅外探照燈照射目標，夜視儀接收目標反射的紅外線，在目鏡上顯示目標圖像，射手就可以對目標觀察、識別、瞄准和射擊。由于需要使用紅外探照燈照射目標，坦克非常容易把自己暴露給對方，敵方不必打開紅外探照燈即可發現目標，所以主動紅外夜視儀已經逐步被微光夜視儀和熱成像夜視儀所代替。蘇聯T－54、T－55、T－62、T－64、T－72坦克都裝有主動紅外夜視儀。
3、第三代火控系統
20世紀60年代初期，激光測距儀開始在坦克上使用，可以迅速准確地測定至目標的距離，爲坦克使用計算機進行彈道計算和火力控制提供了條件。60年代中期，第三代坦克火控系統開始出現，也稱爲模擬式火控系統，包括激光測距儀、模擬式火控計算機、火炮穩定器、光學瞄准鏡、主動紅外夜視儀等。隨後，微光夜視儀也開始在坦克上使用，代替了主動紅外夜視儀。射手發現目標後首先使用激光測距儀進行測距，並操縱火炮帶動瞄准鏡對運動目標進行跟蹤；跟蹤結束後，至目標的距離和目標相對坦克運動的角速度以及其他自動傳感器的測量數據自動輸入火控計算機；火控計算機根據輸入的距離、角速度、耳軸側傾角度、氣象條件、彈種等數據，快速解算火炮的瞄准角和方向提前量，並以某種方式（如在瞄准鏡中注入一個瞄准光點）指示射手進行射擊。這樣，坦克在停止間和短停間對運動目標射擊的命中概率大爲提高，火控系統的優越性得到充分的體現。
4、第四代火控系統
20世紀70年代，隨著大規模集成電路技術的飛速發展，微型計算機進入了應用階段。各國開始競相研制以微型數字式計算機代替模擬式計算機爲主要特征的第四代坦克火控系統，也稱爲數字式火控系統。與模擬式火控系統相比，數字式火控系統運算精度高；通用性強；邏輯判斷能力強，便于功能擴展；體積小，結構簡單，成本低；便于應用目標自動跟蹤技術等新技術。同時，夜視儀器也全部采用了被動式夜視儀，如微光夜視儀和熱像儀，使坦克夜戰能力有了很大提高。
按照火炮軸線與瞄准線之間的控制關系，第四代坦克火控系統可以分爲擾動式、非擾動式、指揮儀式三類。瞄准線隨動于火炮軸線，系統裝定表尺時，瞄准線偏離目標，即有明顯擾動過程的火控系統，稱爲擾動式火控系統；瞄准線沒有明顯擾動過程的火控系統，稱爲非擾動式火控系統。瞄准線獨立穩定、火炮軸線隨動于瞄准線的火控系統，稱爲指揮儀式火控系統；能夠自動跟蹤目標和測量目標相對運動信息的火控系統，稱爲目標自動跟蹤式火控系統。由于瞄准線獨立穩定的精度較高，指揮儀式火控系統具備了行進間對運動和不動目標射擊的能力，比擾動式和非擾動式火控系統優越。所以擾動式和非擾動式火控系統又被稱爲簡易火控系統。目標自動跟蹤式火控系統，又進一步提高了自動化程度和射擊精度，並簡化了乘員的操作程序。這種分類方法是當前應用最廣泛的分類方法，既反映了火控系統總體結構的不同，也反映了火控系統技術水平的高低。
各國在20世紀70年代之後新研制的坦克，大多采用了指揮儀式火控系統，其余多采用簡易火控系統。在采用簡易火控系統的坦克中，多數采用的是擾動式火控系統，非擾動式火控系統則較少裝備部隊。擾動式火控系統還大量用于改裝老式坦克，比如針對世界上大量裝備的蘇式坦克，許多西方國家專門開發了用于改裝蘇式坦克的火控系統。
英國獵鷹火控系統是典型的擾動式火控系統，瑞典IKV－91輕型坦克火控系統則是非擾動式火控系統的代表，德國豹2坦克最早裝備了指揮儀式火控系統，日本90式坦克則最早裝備了帶目標自動跟蹤器的指揮儀式火控系統，法國勒克萊爾坦克火控系統是最早按照車輛電子一體化思想設計的火控系統。
http://www.nmgyj.com/tank/onews.asp?id=133
坦克的火控系統構件介紹
坦克火控系統包括潛望鏡、瞄准鏡、激光測距儀、坦克夜視儀、高低機和方向機、火炮穩定器和帶有多種傳感器的火控計算機。下面我們將逐一介紹。
1.潛望鏡
供觀察用的潛望鏡，分爲無放大倍率和放大倍率的兩種。無放大倍率的潛望鏡，是根據光學中平面鏡成像的原理，由鏡體加上下反射鏡等組成的。根據需要改變上下反射鏡相對位置可制成不同潛望高度的潛望鏡，有的還可制成旋轉和俯仰式的，以便迴轉周視，增大觀察範圍。坦克上有車長觀察潛望鏡，炮長、二炮手用于搜索、觀察的炮手潛望鏡，駕駛員潛望鏡，以及水陸坦克高潛望鏡。
有放大倍率的潛望鏡可以增大視見距離。它是由上、下反射鏡和物鏡組，分劃鏡（有的沒有），目鏡組和鏡體等組成的。有晝視、晝夜互換、晝夜組合、測光測距與晝夜視組合，穩像式的觀瞄測距組合系統等類型。
指揮潛望鏡安裝在炮塔的指揮塔前方位置上，可隨指揮塔轉動和相對指揮塔俯仰。指揮潛望鏡是潛望鏡和望遠鏡的結合，它既能觀察較近目標，又能對較遠的目標進行放大。它是車長用來觀察戰場，搜索和指示目標，判定火炮至目標的距離和測量射彈偏差用的望遠觀察儀器。
2.瞄准鏡
坦克炮瞄准鏡是供炮長操縱火炮和並列機槍時，用以發現目標，直接瞄准目標，測量距離，修正射彈偏差，觀察戰場，觀察彈著點的一種光學儀器。坦克炮瞄准鏡大多是光學絞鏈式直筒望遠瞄准鏡。它由物鏡組、分劃鏡、光學絞鏈、變倍系統、目鏡組和鏡體等組成。它裝在火炮左側，鏡頭部分固定在火炮搖架左側的瞄准鏡支架上，接眼的目鏡部分固定在炮長座位前面的活動吊架上，以便于炮長瞄准用。火炮俯仰時，通過鏡筒中部的活動絞鏈使鏡頭的物鏡一端隨之俯仰，並通過炮塔前部橢圓形開口瞄准目標。目鏡處有護眼圈和護額墊，以保證坦克顛簸時不致碰傷乘員。這種瞄准鏡通常能將目標放大7～10倍（辨認遠處目標和提高瞄准精度時用）和3.5～5倍（視場角較大，一般用作觀察戰場，搜索目標）兩檔，可以根據不同的需要，變換放大倍率。這種瞄准鏡利用測距分劃，只能對事先已知尺寸爲2.7米高的目標（如敵坦克）進行測距，精度低，1000米的距離誤差竟達80～100米。在裝有較先進的火控系統的坦克上，這種瞄准鏡僅作爲輔助瞄准裝置使用，即在先進的火控系統出現故障時才使用。
近年來出現的指揮儀式火控系統中，炮長采用了獨立穩定式瞄准鏡，或稱穩像式激光測距瞄准鏡，如豹Ⅱ坦克上的EMSE－15型炮手用綜合式瞄准鏡。該瞄准鏡內有一具備有兩個放大倍率（如8倍、16倍）的單目光學潛望式瞄准鏡、釹玻璃激光測距儀，以及穩定瞄准線的設備。穩定的主瞄准線在方向上有一定的活動範圍，高低方向上則取決于火炮瞄准角的修正角度。其瞄准線的穩定多是在平行光路中通過穩定反射鏡來實現的。光線從入射窗進來後，經反射鏡反射，通過透鏡、直角棱鏡在分劃鏡上成像，觀察者則通過目鏡和棱鏡組進行觀察。這種指揮儀式火控系統的一般工作過程如下：炮長通過控制裝置使瞄准線對准目標，此時火炮自動隨動于瞄准線。對准目標後進行測距和跟蹤，隨後，火控計算機根據輸入的距離、目標速度、傾斜角與各彈道修正參數，計算出提前角。該提前角信息僅輸送給炮塔和火炮驅動系統，驅動火炮到達允許的射擊提前位置。一旦火炮進入計算機所規定的允許射擊位置，就自動進行射擊。爲了判斷火炮是否進入允許射擊位置，一般在系統中設有一個具有邏輯判斷功能的重合電路或稱射擊門電路。由于這種瞄准鏡有獨立的瞄准線穩定裝置，炮長直接控制的是瞄准線而不是火炮，需要穩定的往往只是一個棱鏡或鏡座，質量很小，所以瞄准線的穩定精度很高，可達0.2密位，遠遠超過了火炮的穩定精度，使射擊精度大爲提高，可以實現行進間對運動目標的射擊。必須指出，瞄准線獨立于火炮，動態精度雖然提高，但靜態精度卻有所降低。
激光測距儀與晝夜間瞄准鏡合成一體以及瞄准線的穩定，可使炮長不論在白天還是夜間，不論在原地還是在行進中都能判定目標距離並對目標進行准確的射擊。美國的XM－803坦克裝上這種瞄准鏡以32公裏/小時的速度越野時，瞄准線誤差值在水平和高低兩個方向上不大于0.5密位。坦克炮有了這種瞄准鏡和其他先進的火控部件組成的火控系統，不管坦克如何顛簸，都能保證有較高的首發命中率。
3.激光測距儀
激光測距儀是用激光來測定坦克至目標距離的一種儀器。利用激光測距比用目測判斷距離或用光學測距的精度都高，而且精度不受距離遠近的影響；激光測距儀體積小，重量輕，操作和使用方便，易于掌握；抗幹擾性強。但是，它在大霧彌漫能見度差激光衰減嚴重的情況下，無法測距。
激光測距儀的測距原理是怎樣的呢？大家知道，距離＝速度×時間。激光測距儀就是根據這個基本道理設計的。測距時，激光測距儀向目標發時一個激光脈沖，由于目標的漫反射，部分能量被反射回激光測距儀。激光測距儀測量出從發射激光脈沖到接收到回波激光脈沖所經過的時間t、則激光測距儀到目標的距離S就可以求出。因爲光速C約爲30萬公裏/秒，在激光測距儀測量出的時間t內，激光經過一個來回路程，所以1/2Ct就是激光測距儀到被測目標的距離S。但是，由于光速極快，其運行幾百米、幾千米的時間，是用鍾表無法精確測出的。采用時標振蕩器（石英晶體振蕩器）可以計時。這種振蕩器振蕩頻率極高，比如每秒鍾能産生3000萬個晶振脈沖，每個脈沖的持續時間就是3000萬分之一秒。測距時，在發射激光脈沖的同時，計數器開始記錄晶振脈沖的個數，一直記到接收到回波激光爲止。如果共記錄n個脈沖，那麽，n×3×10-7秒就是激光脈沖在激光測距儀和目標間往返一次的時間。顯然，用這種方法可以精確地測量出時間t，從而算出目標的精確距離。
激光測距儀種類繁多，性能各異。但其結構都包括電源、激光器、激光發射光學系統（發射望遠鏡）、激光接收光學系統（接收望遠鏡）、電控系統（光電元件、放大整形、門控電路、時標振蕩器、計數器等）、距離顯示器等幾部分。激光測距儀的工作過程如下：接通電源，激光測距儀及其時標振蕩器開始工作。這時由于門關閉，時標振蕩器的脈沖信號不能進入計數器。當測距儀對准目標且炮長按下觸發按鈕時，激光器就發出一個很強很窄的激光脈中。激光器發出的激光要分成兩路：一路激光束經過發射光學系統，使激光束發散角進一步減小後射出並經大氣傳輸打到目標上；另一路就是其中的極小一部分激光立即由取樣棱鏡的反射而進入光電元件的光敏面上，作爲發射參考信號（取樣信號或稱主波信號），來標定激光出發的時間。參考訊號到達光電轉換器（光電倍增管等），將光訊號轉換成爲電信號，即光脈沖變成電脈沖。這個電脈沖經放大整形後送入時間測量系統，打開電子計數器的電子門，此時，時標振蕩器的脈沖信號進入計數器，計錄器開始記錄脈沖個數（即開始計算時間）。而射向目標的激光脈沖，由于目標的漫反射作用，總有一部分光從原路反射回來，而進入接收光學系統，由目標返回的激光脈沖（接收信號或稱回波信號）同樣也經過光電轉換器、放大整形電路而進入時間測量系統，回波信號推動電子門發出關門指令，使電子門關閉，時標振蕩器的脈沖信號不能進入計數器內，計數器停止計數（停止計算時間）。時間測量系統的計數器把所記錄的脈沖個數經譯碼電路換算成距離，通過距離顯示器顯示出來，所顯示的數字，就是被測目標的距離。同時，把測出的目標距離信息自動輸入火控計算機。
激光測距瞄准鏡借助瞄准鏡視場內的指標可與坦克武器一起進行校正。獨立式激光測距儀是根據望遠鏡原理制成的接收望遠鏡和發射鏡望遠鏡各有其獨自光學元件的測距儀。其主機部分（收、發機部分）通常安裝在坦克炮塔外部的裝甲匣內，其控制部分位于炮長和車長的工作位置上。獨立式激光測距儀通常是借助坦克炮瞄准目標的，這時，兩者的光軸必須一致（兩者同時對准一個目標）。也就是說炮長通過瞄准鏡瞄准目標後，激光測距儀也對准這個目標，只要按下激光發射按鈕，就可以測出目標的距離並在距離顯示器上顯示出距離數值，使用起來非常方便。
現代坦克用激光測距儀測距範圍爲300～10000米，測距誤差爲±5～10米，每分鍾能測距6～12次，最高達每秒鍾1次，在各種氣候條件下測距的可靠性達99％。在－40℃～＋50℃的溫度下都能正常工作。但是由于激光的光束較狹窄，對准目標較困難，所以當目標比較隱蔽，其前後有煙帶、樹木、土堆或農作物（仍可見目標）等時，不易測得其真實目標距離，目前有的已有“選擇”數據的能力，由乘員控制來解決，即在一次發射中，能選擇讀第一或第二或第三返回的數據，而舍棄其他數據。美國M－1坦克采用的二氧化碳激光測距儀比較簡單，測距效能高，對人眼也安全；該測距儀和熱成像儀一體化之後，能夠晝夜測距。所以，它是一種較理想的激光測距儀。
4.夜視儀
第二次世界大戰後期德國人在車輛上安裝了一種儀器，使車輛在黑夜不開燈就可高速行駛，從而把V－2火箭在夜間送往前線，成功地避開了同盟國軍隊的監視和空襲。這種儀器就是最早的坦克夜視儀。現在的主動紅外夜視儀就是由它演變而來的。所謂坦克夜視儀就是利用紅外線或放大天然微光原理供坦克乘員進行夜間觀察和瞄准的儀器。現代坦克上主要用主動紅外夜視儀、被動紅外夜視儀和微光夜視儀。
（1）主動紅外夜視儀
紅外夜視儀是用目標（物件、人員）發出的或反射回來的紅外線進行觀察的夜視儀器。現代坦克裝配有駕駛員紅外夜視儀、車長紅外夜視儀、炮長紅外夜視儀和炮長紅外夜間瞄准鏡。主動紅外夜視儀靠自帶紅外光源（紅外探照燈）照射目標，利用被目標反射回來的紅外線轉換成可見圖像，由紅外探照燈、觀察鏡、電源三部分組成的。由于自然界物體的溫度較低，輻射出的紅外線能量很小，不能滿足儀器的成像要求，所以需要紅外探照燈或帶有紅外濾光玻璃的白熾探照燈來發射人眼行不見的紅外輻射。主動紅外夜視儀的工作原理如下：當接通電源後，紅外探照燈發射出紅外線，照射前方目標，由主動紅外夜視儀中的觀察鏡的物鏡接收目標反射回來的紅外線，在紅外交像管的光電陰極面上形成目標的紅外光學圖像，通過變像管將不可見的紅外目標像換成人眼可見的目標圖像，在熒光屏上顯示出來，于是人眼就可通過觀察鏡的目鏡觀察到目標的圖像。目前，坦克駕駛員紅外夜視儀的視距（目標是坦克）爲60～100米，車長紅外夜視儀的視距（目標是坦克）爲800～1000米，炮長紅外夜間瞄准鏡的視距爲1200米，有的可達1500米。主動紅外夜視儀因爲有紅外探照燈照明場景，光束照射到目標上將使景物間形成了較顯著的明暗反差，所以圖像消晰，利于觀察但是容易自我暴露（紅外探照燈向外發射紅外線、容易被紅外探測器發現）而招來火力攻擊，而且觀察的範圍只限于被照明的景物，視距也受到探照燈的尺寸和功率的限制，紅外探照燈易被打壞，因而逐步爲各種被動式的夜視儀器所代替。
（2）微光夜視儀
夜間的月光、星光、銀河系的亮光和大氣輝光等，通稱爲“微光”。利用夜空的微光並加以放大，使人眼能看得見目標圖像的一種儀器稱爲微光夜視儀。微光夜視儀的總體結構與主動式紅外線夜視儀基本相同，唯一的區別是省去了紅外線光源——紅外探照燈，所以它是一種被動式夜視儀器。微光夜視儀的關鍵部件是像增強器，它把微弱夜天光（其照度低于0.1勒克斯）照明下人眼分辨不清的景物圖像轉換成人眼可看清的可見光景物圖像。微光夜視儀工作原理如下：其光學系統的物鏡接收目標反射的自然微光，在像增強器的第一級光電陰極面上形成極爲微弱的目標光學圖像，經像增強器增強（其亮度增益通常爲幾萬倍）後，在最後一級熒光屏上顯示可供人眼觀察的目標圖像。微光夜視儀構造簡單，體積較小，耗電較少，特別是不需人工的紅外光源，因而使用安全可靠，不易暴露，從而提高了坦克在夜間的隱蔽性。英軍在馬島戰爭中，借助這種夜視設備最終占領了馬島，就是個明證。但是，微光夜視儀的觀察效果和作用距離，受周圍環境的自然照度（星光或輝光的亮度）和大氣透明度影響較大，在全黑條件下幾乎不能工作。與主動紅外夜視儀相比，圖像不如後者清晰。特別是當天空中有密布的濃雲和貼近地面的煙霧與無定向的散射將使景物的照度和對比度明顯下降，會嚴重地影響觀察效果。所以在某些坦克上還同時裝有主動紅外夜視儀或被動紅外夜視儀。利用級聯式像增強器的微光夜視儀，基本上能符合戰術性能要求，但它遇到炮口焰、爆炸閃光等會産生模糊現象，最後一級圖像還有畸變，因而不得不時常中斷工作。在像增強器的光電陰極和熒光屏之間插入一個具有電子倍增功能的器件，可以避免閃光造成的模糊現象。目前，較先進的微光夜視儀的夜視距離在星光下已達到1600米，月光下已達2700米。如果把像增強器加在電視機的光導攝像管面前，那麽電視機就可以在微光下工作，成爲全被動放大的夜視儀器。豹Ⅰ坦克上的PZB-200型坦克瞄准鏡就是這一種。這種瞄准鏡是由安裝在坦克炮上方的電視攝像機、兩個位于車長和炮長前面的監視器、操縱臺和連接電纜組成的。當照度爲10-4勒克斯時，使用該瞄准鏡可在1500米距離內進行射擊。
（3）被動紅外夜視儀
大家知道，響尾蛇的眼睛已退化得快成爲瞎子了，但它卻能敏捷地捉住老鼠及其他小動物，是因爲在響尾蛇的眼與鼻之間的小“頰窩”熱敏感器官（熱源測位器），能接收小動物身上發射出來的紅外輻射，周圍溫度變化在0.003℃它就能感到，且能定方位，引導響尾蛇去獵取食物。被動紅外夜視儀就是根據這種現象研制成的。它是利用紅外探測器將目標與背景間、目標各部分間的輻射差接收後，形成可見的圖像顯示出來，是供人觀察的一種夜視儀。它可利用人體、坦克發動機廢氣等發出的微弱紅外光源進行觀察、瞄准。由于它工作在8～14微米的熱紅外波段，可將處于常溫下的景物的熱輻射分布圖像加以記錄並轉換成可見的光圖像顯示出來，所以又稱爲熱成像儀。M-1和豹Ⅱ坦克均裝備有熱成像儀。
被動紅外夜視儀是利用光學掃描技術和對中、遠紅外輻射敏感的固體半導體材料，將地物輻射的紅外能量轉變成電信號，把電信號處理放大後，再轉變成電信號，把電信號處理放大後，轉變成可見光圖像的。來自目標的熱輻射通過輸入光學鏡組（無焦點）照射到掃描器上，並通過一個紅外平行光物鏡聚焦在探測器上。探測器將熱輻射信號轉換成電信號。電信號經過相應放大後通過發光二極管轉換成可見光。通過平行光鏡頭將發光二級管射線控制在掃描鏡的背面。用這種方式，在任何情況下都必然在機械上保證接收熱成像和發光二極管顯像的同步性。因此，可以看到在發光二級管組件中産生、由掃描器組合的“熱圖像”。致冷器的作用是提高系統的靈敏度，減少探測器本身的熱輻射。
被動紅外夜視儀自身無紅外光源，只依賴目標與背景間、目標各部份間的溫差而産生的熱輻射成像，因而不受周圍環境的自然照明條件影響；用它可透過霧、雨、雪觀察目標甚至能透過稀疏的叢林進行觀察，能透過僞裝，探測出隱蔽的車輛和火炮的位置，甚至能辨認機場上剛起不久的飛機留下的“熱痕”輪廓；具有良好的隱蔽性，不易被敵方發現和幹擾，使用安全可靠；它不會由于炮口焰、炸彈爆炸等産生致盲效應；對坦克發動機和剛發射過的槍管、炮管等具有較強熱輻射源的目標，它的視距可達數公裏。現代較先進的主戰坦克裝備的被動紅外夜視儀視距一般爲1200～1500米，最大已達3000米。但是，熱成像儀需要附加的制冷設備不易保證及時更換；冷卻探測器的氣瓶不易得到，換瓶後制冷器系統的污染也是個問題，角度辨率還比較低，目標的細節難以辨認；它所顯示的溫度對比圖像與可見光對比的圖像有所差異，人們觀察不習慣；敵方在含有防紅外藥劑的煙幕或裝備防熱紅外偵察的僞裝裝置掩護下，可能照常能夠機動。
總之，由于坦克上裝有這些夜視儀器，在夜間能看清周圍的目標，所以坦克變成了夜戰的能手。
5.方向機和高低機
對坦克火炮的操縱和穩定是爲人們最先注意的問題。現代坦克上裝的動力傳動裝置，以保證最快的瞄准速度並保證迅速地將火力從一個目標轉向另一個目標。此外，火炮還需要最小穩定瞄准速度以保證對目標的精確瞄准。現代坦克的最小瞄准速度爲0.05°～0.1°/秒不等，而炮塔的急轉速度已提高到30°/秒和30°/秒以上。
一代坦克炮有兩套操作機構可使用。一套是手工操作，由炮手左手搖動方向機、右手搖動高低機，實施跟蹤和瞄准；另一套是電操縱，高低向一般爲電液式，由炮長控制，水平向由炮長通過電機放大機控制。前者使用可靠，但速度慢，現代坦克留作備用。後者既可實施高速跟蹤，又能實施精確瞄准，是常用機構。早期坦克僅有手工操作機構。
（1）炮塔方向機
坦克炮大都安裝在可旋轉的炮塔上。在戰鬥時，炮塔應能同速轉動，使火炮對准隨時出現的目標，炮塔還應能低速轉動以對目標進行精確瞄准，或以某一任意速度轉動使火炮跟蹤敵人活動目標，進行概略瞄准或行進間瞄准等等。炮塔方向機就是用來回轉炮塔的，它一般由炮手操縱，但在近代坦克上，爲了使車長發現新的目標時能直接將火炮調轉到新目標力向，以提高火力機動性，車長大都能超越炮長直接操縱炮塔。
炮塔方向機一般是由炮塔座圈、方向機減速箱和驅動裝置等部分組成的。炮塔座圈相當于一個大的向心推力球軸承，用來支承炮塔，並使炮塔能相對于車體靈活轉動。行軍時，爲了將炮塔可靠地固定住，采用炮塔行軍固定器。方向機減速箱簡稱方向機。它固定在炮塔上，直接用來驅動炮塔。驅動裝置用來驅動方向機減速箱。現代坦克在迅速轉移火力或者使用穩定器時用動力驅動，即用電驅動或液壓驅動。動力驅動的能源是坦克內的蓄電池和發電機。當不使用穩定器或動力驅動裝置發生故障而需要轉動炮塔時，用于驅動。在采用雙向穩定器的坦克上，方向穩定器産生的信號，通過動力驅動裝置來驅動方向機減速箱。目前，方向機的轉速可快可慢，通常可使炮塔以0.05°～30°/秒的任意轉速左右迴轉，十分靈活。
（2）高低機
高低機固定在炮框左側，用來賦予現代坦克炮以-10°～+20°的高低射角。高低機主要是由減速機構、保險聯軸器和解脫裝置組成的。減速機構用來賦予火炮以高低射角和使火炮進行瞄准。保險聯軸器用于坦克行進間火炮劇烈顛震時，保護高低機的零件不受損壞。解脫裝置用來使蝸杆和蝸輪分離。
手搖瞄准時，轉動轉輪，動力經減速機構使火炮繞耳軸俯仰。利用穩定器操縱臺瞄准時，解脫裝置使蝸杆和蝸輪分離，因而火炮不受高低機控制，即可使用穩定器進行高低瞄准，使用高低穩定器時火炮可在0.07°～4.5°/秒速度範圍內進行俯仰瞄准，快速地改變射擊距離，並准確地捕捉目標。
6.火炮穩定器
坦克在起伏不平或曲折的道路上行駛，會使火炮因車體振動而偏離瞄准角即射角或因坦克轉向而偏離原方位角。在這種情況下，即使通過瞄准鏡發現了目標，也難以操縱火炮高低機和方向機在短促時間內完成精確瞄准與准確射擊。因而需要安裝一種自動調節裝置，以保證火炮不因車體的振動而改變已瞄准的方位。這種裝置就是火炮穩定器，它可將火炮和並列機槍穩定在所賦予的射角和射向上。火炮穩定器分爲單向和雙向兩種。僅有火炮高低穩定的是單向穩定器，也稱高低穩定器。不僅能高低穩定，而且也能實現方向穩定的是雙向穩定器。現代主戰坦克大多裝了雙向穩定器。采用火炮雙向穩定器，可使坦克運動時火炮和並列機槍自動地保持在所賦予的高低和方向位置上，從而提高行進間射擊的精度；可用一個操縱臺實現高低或水平方向的瞄准，既輕便，又平穩；車長可以超越炮長而直接控制穩定器給炮長指示目標；在火炮不需要穩定時，可用電傳動機構來驅動炮塔。
那麽，火炮穩定器爲什麽能使火炮不受車體顛簸的影響呢？這好比人們抱著電視機坐在行駛的汽車上，汽車左右傾斜或前後俯仰，人都能感覺出來，並會通過神經系統驅使身體向相反的方向傾斜或俯仰，從而抵消搖晃、顛簸的作用。坦克火炮穩定器正是一種相當于人體這種功能的裝置。它是由測感機構和執行機構組成的。相當于人的感覺器官的測感機構，專門用來測量和感受坦克車體左右搖擺或前後俯仰的角度大小和速度的快慢。相當于人之手腳的執行機構，根據測感機構測量出坦克車體水平擺動、俯仰角的大小和俯仰速度的快慢，使炮身向相反的方向擺動和俯仰，以抵消車體的晃動和顛簸。
火炮穩定器是由陀螺儀組、操縱臺、動力油缸、液壓放大機、電機放大機和炮塔電功機等組成的。現舉例說明其簡單原理：例如，火控計算機定出火炮射擊高低角是0.1°，高低方向的火炮穩定器就將火炮身管穩定在0.1°的位置上。由于火炮身管受車體上下振動的影響，高低角必然會發生變化。如果炮管臺高0.05°，高低穩定器中的測感機構——陀螺儀等就會立刻感受到炮管變化0.05°，並將感受到的這個變化量變成電信號，放大後，通過執行機構——電動機和動力油缸等對火炮加修正力，使炮管迅速向下轉動0.05°，恢複到高低角原定的0.1°位置上。此時測感機構就沒有信號輸出，修正力也就立刻消失，炮管也就不再轉動。由于這個修正過程是在很短的時間內完成的，因此，盡管炮管受車體顛簸振動發生變化，但修正合力會使坦克火炮仍能保持在預定射角的允許範圍內。雙向穩定器與單向穩定器的工作原理基本相同，都是利用陀螺儀的定軸性進行穩定，利用陀螺儀的進動性進行瞄准的。所不同的是爲了穩定火炮的方向，將陀螺儀的安裝方向轉了90°。穩定精度是評定火炮穩定器的主要指標。據報導，M-1坦克、豹Ⅱ坦克高低瞄准的穩定精度是0.2～0.15密位，方向瞄准的穩定精度是0.4～0.3密位。
7.火控計算機
火控計算機是一種自動賦予火炮射角的儀器，是一個數據處理系統，它是火控系統的核心部分。炮長用瞄准鏡搜索到目標後，進行瞄准並通過激光測距儀測出日標距離，該距離數據將自動輸入火控計算機，火控計算機根據目標距離、選用的彈種、內外彈道數據以及炮管磨損、耳軸傾斜、氣溫、藥溫、風力、風向、初速等的修正量（可用各種傳感器測量，也可用人工裝定）進行彈道解算，解算出的瞄准角和方向提前角被送到瞄准鏡並自動裝定表尺，同時輸出電信號控制火炮穩定器賦予火炮瞄准角和方向提前角，並自動調整好火炮的位置，炮長在瞄准鏡內進行二次瞄准即可擊發射擊。除開始瞄准、二次瞄准和彈種選擇外，其他工作程序完全自動化，這不僅縮短了火炮射擊時間，而且提高了火炮射擊精度，使在1500米射程上的命中率可提高70％以上，即使射程提高一倍仍然可以保持命中率。
火控計算機的種類很多，數字式電子彈道計算機比較先進。因爲它既能指揮控制坦克炮的射擊，又能指揮控制反坦克導彈的發射，有利于在坦克上采用導彈武器；它比模擬式計算機更能滿足增強坦克的火力的要求，而且可與機載、艦載計算機通用；電子彈道計算機的計算精度高，並且有記憶存儲、邏輯判斷的能力。
火控計算機是由輸入裝置、運算器、存儲器、控制器和輸出裝置等組成的。簡易的火控計算機連存儲器都沒有，用距離譯碼來控制運算。輸入裝置用來輸入原始數據和計算程序。存儲器用來保存和記錄原始數據、運算步驟及中間結果。運算器是對代碼進行算術運算和邏輯運算等各種運算的裝置。控制器用來實現機器各部份的聯系和控制，保證計算過程的自動進行。輸出裝置用來輸出計算結果。
彈道計算機的道理和算盤的道理是一樣的：要算一道題，先拿到任務書（相當于計算機的輸入裝置），然後根據需要把記錄在紙上的數據（相當于存儲器），有順序地取到算盤（相當于運算器）上，人用手指撥珠子並決定進行何種運算（相當于控制器），最後把計算結果寫在報告書（相當于控制器），最後把計算結果寫在報告書（相當于輸出裝置）上。但是，火控計算機與算盤有不同之處：算盤是一顆一顆珠子撥算，而且要考慮對中間結果的處理，火控計算機則每秒可以自動進行幾十萬次的運算。裝有這麽一套先進綜合火控系統的主戰坦克，無論在白天或黑夜，無論是處于原地還是行進間，都能又准又快地確定火炮射擊的方向與高低角，保證火炮迅速地瞄准敵人的目標（靜止或活動的目標），並把它們擊毀。
http://www.nmgyj.com/tank/onews.asp?id=136
美國矛頭坦克火控系統Spearhead Tank Fire Control System
爲了改裝蘇制T系列和美、英制的現裝備老式坦克，如T-54、T-55、T-62以及M41、M48、M60系列和遜邱化坦克，瓦羅公司研制了矛頭坦克火控系統。這種火控系統以瓦羅公司的9895型數字式彈道計算機爲核心，由裝有9897型激光測距儀的不同類型的炮長瞄准鏡和車長瞄准鏡(根據坦克型號而定)和各種彈道傳感器構成。該系統是一種綜合坦克火控系統，人爲1型和2型。1型系統用彈道分劃的密位數表示目標方位提前量，並通過發光二極管顯示器顯示在炮長瞄准鏡視場中；2型則用視場中光點的位置表示目標方位提前量，用光點壓住目標就可射擊。1981年，該系統在美國陸軍的M48A5坦克上成功地進行了試驗，但目前尚未裝備在坦克上。
美國矛頭坦克火控系統-系統組成
1.觀瞄設備
(1)炮長瞄准鏡
改培訓蘇制T系列坦克可選用9894型潛望式瞄准鏡，改裝美制M系列坦克可選用9898型潛望式瞄准鏡或M32E1型晝/夜瞄准鏡。
9894型和9898型瞄准鏡是一種與激光測距儀和二代像增強器組合的晝、夜、測距潛望式瞄准鏡。這兩種型號的主要部件相同，性能相同，僅機械部件不同。9894型適合安裝在蘇制T系列坦克上，可直接代替T-62和T-55坦克上的ТПН-1型炮長瞄准鏡；而9898型則適合安裝在美制M系列坦克上，可直接代替M60和M48坦克中的M32型炮長潛望式瞄准鏡，經過較小的修改，也能安裝在其他類型的坦克如M47和遜邱倫坦克上。瞄准鏡的主要部件有逞穩定反射鏡的頭部/支架組件、9880型被動肘形夜視儀以及與9897型激光測距儀組合的晝用肘管。由于瞄准鏡的頭部反射鏡是穩定的，可以改善坦克行進中的瞄准精度和測距精度。9880型被動肘形夜視儀采用25mm的微通道像增強器，放大倍率7×，對坦克的作用距離在星光下約1500m，月光下約3200m。9897型激光測距儀組裝有9894型或9898型炮長晝/夜潛望瞄准鏡的晝用肘管中。這種肘管由放大倍率爲8×的瞄准光學系統和激光測距儀的發射光學系統、接收光學系統組成。測距數據可顯示在炮長瞄准鏡晝/夜肘管的視場中，也可顯示在車長瞄准鏡的視場中。
(2)車長瞄准鏡
改裝蘇制T系列坦克可選用9891型潛望式瞄准鏡，改裝美制M系列坦克可選用9896型潛望式瞄准鏡。
9891型瞄准鏡是晝/夜瞄准鏡，可以直接代替T-55和T-62坦克中的TKH-1型車長瞄准鏡。該型瞄准鏡是一種與二代像增強器組合的潛望式瞄准鏡，頭部反射鏡是穩定的，可以提高坦克行進中車長搜索和瞄准目標的能力。瞄准鏡的放大倍率爲4×，視場爲10.5°，視場中顯示照明的分劃和激光測距儀測量的距離。像增強器采用25mm微通道板倒像管，S-20VR光電陰極。對坦克的探測距離在星光下約1100m，在月光下約1900m。
9896型瞄准鏡實際上是采用二代像增強器的9896型夜視肘管與美制M系列坦克的M20型車長瞄准鏡組合的晝夜兩用瞄准鏡。這種夜視肘管的放大倍率爲5.2×，視場爲10.5°，視場內有照明度可調的投影分劃。像增強器采用25mm微通道板倒像管，性能與9891型的相同。
矛頭1型用彈道分劃的mrad數表示目標提前量，炮長瞄准鏡視場中有兩個發光二極管顯示器，一個顯示激光測距儀測量的距離；另一個顯示以彈道分劃mrad數表示的目標提前量，該mrad數由彈道計算機輸出的信息産生。矛頭2型用光點的位置表示目標提前量，彈道計算機輸出的信息用來移動裝有萬向支架的炮長瞄准鏡的頭部反射鏡，使瞄准鏡視場中的光點移動。頭部反射鏡通過穩定後，矛頭2型可以在行進中搜索目標。
2.彈道計算機和彈道修正量
瓦羅公司研制的9895型數字式彈道計算機全部采用TTL(晶體管-晶體管邏輯)電路，運算速度較快。該機是全求解的彈道計算機，可以選擇4種彈種，接收並自動計算距離、傾斜、運動目標方位角速度和高低角速度、氣溫、氣壓、橫風7個彈道數據。其中前4個數據由自動彈道傳感器自動輸入計算機，後3個數據可人工手動輸入計算機，也可選用自動傳感器。任何一個彈道傳感器測定的彈道修正參數的數值都能從計算機的控制面板上讀出。當彈道傳感器損壞時，對于自動輸入量，可假定一個標稱值輸入計算機進行彈道計算。計算機有一種“戰鬥准備”的工作方式，預先裝定瞄准角，以便在直射距離內快速瞄准射擊，縮短對目標作戰的時間。
3.備用操縱裝置
該裝置安裝在炮長控制手柄上，當主裝置或電源損壞時，炮長可以利用它選擇彈種、觸發激光測距儀，還可以射擊目標。此種射擊能力對需要測距的破甲彈特別重要。
美國矛頭坦克火控系統-原理與特點
矛頭系統是爲改裝現裝備的老式坦克而設計的，因而在結構上采用擾動式原理和組件化結構，系統結構簡單，但反應時間較長。9895型數字式彈道計算機可以與各種型號的炮長和車長瞄准鏡接口，瞄准鏡的型號根據被改裝坦克的類型而定，系統的各組成部件可以直接或經很少的修改後安裝在各種類型的坦克中，因此通用性強。
爲了加強夜間搜索和作戰能力，該系統配用的各型炮長和車長瞄准鏡都與二代像增強器組合，構成晝/夜瞄准鏡，激光測距儀測量的距離數據顯示在炮長和車長瞄准鏡的晝用和夜用視場中，他們可以使用自己的瞄准鏡晝夜攔截目標。使用該系統的坦克在靜止狀態可以高的首發命中率射擊固定目標和運動目標，但行進間不能射擊，穩定的頭部反射鏡只能在行進間瞄准和測量目標距離，然後短停射擊。
美國矛頭坦克火控系統-性能數據
測距範圍 400～9995m
精度 ±5m
傾斜角範圍 ±15°
精度 ±30′
橫風範圍 ±25m/s
精度 1m/s
方位旋轉角速度 ±50mrad/s
精度 1mrad/s
火炮俯仰範圍 -10°～＋20°
氣溫範圍 -50～＋70℃
精度 ±1℃
氣壓範圍 63～108kPa
精度 ±1%
瞄准鏡頭部反射鏡轉動範圍(矛頭2型)
高低 100mrad
精度 0.1mrad
方位 17mrad
精度 0.5mrad
http://www.hudong.com/wiki/%E7%BE%8E%E5%9B%BD%E7%9F%9B%E5%A4%B4%E5%9D%A6%E5%85%8B%E7%81%AB%E6%8E%A7%E7%B3%BB%E7%BB%9F
嵌入式智能平臺在坦克火控系統當中的應用
坦克火控系統是控制坦克武器(主要是火炮)瞄准和發射的系統，用以縮短射擊反應時間，提高首發命中率。按瞄准控制方式分類，現代坦克火控系統可分爲擾動式、非擾動式和指揮儀式3類。火控系統從問世到現在，大體上可以分爲4代。
第二次世界大戰末期裝備的第一代坦克火控系統只配有簡單的光學瞄准鏡。這種光學瞄准鏡用視距法測距，即如果目標的高度或寬度已知，那麽就可通過它在瞄准鏡視場中所占
的分劃數估算出或直接讀出目標的距離。這種火控系統在900米內，原地對固定目標的首發命中率爲50%。
由于用視距法測距，當距離超過900米時坦克的命中率會顯著下降，因此50年代裝備的第二代坦克火控系統在原光學瞄准鏡的基礎上增配了體視式或合像式測距機和以凸輪等爲函數部件的機械式彈道計算機，性能比第一代有了明顯提高，在1300米距離內射擊標准目標的首發命中率爲50%。
60年代初期裝備的第三代坦克火控系統由光學瞄准鏡、光學測距機和機電模擬式彈道計算機組成，並開始配用了一些彈道修正傳感器。這種火控系統在1400米的距離內原地對固定目標的首發命中率爲50%。美國在M60A1坦克上率先使用了這種火控系統。
進入70年代後，世界各國都相當重視坦克火控系統的現代化。90年代出現的主戰坦克，其火控系統不僅采用了數字式彈道計算機、敵我識別系統、目標自動瞄准和跟蹤系統，而且還采用了戰場戰鬥管理系統等。這樣，敵方的狀況、射擊的數據、我方的情報等，不僅是一輛坦克內的所有乘員，而且同一部隊的坦克之間都能共享。因此，不光是一輛坦克，而且整個部隊的情報能力都有一個劃時代的飛躍。這些火控系統已具備了第五代的特征。
下面以研祥的嵌入式智能平臺爲基礎講述嵌入式智能平臺在火控系統中的應用
該火控系統是爲國産某式主戰坦克研制的新型火控系統。該系統與車長的晝/夜潛望鏡有一個接口，使得車長能超越炮長進行控制或回轉炮塔以對付不同的目標。
系統組成
1.觀瞄設備
觀瞄設備包括晝、夜、測距三合一的穩定視場的瞄准鏡，包括主瞄准鏡、激光發射腔、激光電源和計數器、1×潛望進鏡和微光瞄准鏡。它的功能是觀察戰場、瞄准和跟蹤目標；確定目標距離；確定目標高低和方位角速度。
它的特點有：
(1)通過直接穩定視場的方法使炮長能清楚地觀察戰場，容易瞄准，跟蹤平穩並能可靠地測量距離。
(2)微光瞄准鏡、1×潛望鏡、激光發射腔等通過積木式設計方法與主瞄准鏡連接，這樣互換性好而且維修方便。
(3)激光測距儀使用首/末脈沖邏輯技術，以便抑制假目標。
2.彈道計算機
彈道計算機包括研祥産ESM-5510CLD計算機主體、控制面板和步進電機驅動器。
它的功能是：根據所選擇的彈咱、目標距離、所有自動傳感器的輸出和手動裝定的參數，計算武器的射角和方位提前角；顯示所有的輸入信號、中間結果和輸出的射擊諸元；自檢；當火控系統處于分劃自動裝定工作方式時，瞄准鏡分劃由步進電機驅動器通過步進電機自動裝定。
它的技術特點有：武器射擊諸元用循環計算方式計算，以便提高首發命中率；由于采用大規模集成電路，彈道計算機的結構簡單、性能穩定而且工作可靠；用一個射擊中斷開關來快速檢查彈丸脫靶的原因。
3.修正量傳感器
目標高低和方位角速度傳感器包含在瞄准鏡中。傾斜傳感器(垂直陀螺)用來測量炮耳軸的靜態和動態傾斜角。葉片式的橫風傳感器(可任選)用來測量炮塔所處位置的橫風。炮塔角速度傳感器(測速發電機式)用來測量在自動裝定分劃工作方式時的目標方位角速度。
4.火炮雙向穩定器
火炮雙向穩定器包括執行電機、陀螺儀組、轉換器、角度限制器、電磁離合器、自動鎖定裝置、控制臺、測速發電機、電機放大機、放大器、配電箱、車體陀螺、炮塔陀螺、輔助油箱、液力增壓器和液壓動力缸。
火炮雙向穩定器的功能是：當坦克運動時穩定火炮，並提供火炮射擊的機會；炮長或車長可用它來驅動火炮，並在射擊前使火炮自動瞄准。
火炮雙向穩定器的技術特點是：通過使用複合控制和穩定的原理，使火炮雙向穩定器呈現出良好的火炮跟蹤性能和高的穩定精度；由于使用了先進的部件和控制方法，該火炮雙向穩定器有良好的低速性能，並具有在傾斜的坦克上回轉火炮的能力。
5.控制設備
控制設備的功能是：對視場穩定的測距瞄准鏡、彈道計算機和火炮雙向穩定器之間進行電連接，綜合並處理所有的控制信號；形成火炮允許射擊信號；強迫火炮進入允許射擊門；顯示火控系統工作方式並輔助進行火炮與瞄准線准直調整。
原理與特點
該火控系統有穩像式工作方式和自動裝定分劃工作方式兩種。
1.穩像式工作方式
炮長控制工作臺以便驅動瞄准線。瞄准鏡的位置信號輸入給火炮雙向穩定器，火炮的位置信號反饋回來與瞄准鏡的位置信號比較形成一個閉環，于是火炮跟隨瞄准線運動。
當目標已被瞄准並已測量了它的距離後，彈道計算機根據下列數據循環計算武器的射擊諸元，這些數據是來自自動傳感器的距離、目標相對角速度、炮耳軸傾斜、橫風數據以及人工裝定的彈種、藥溫、氣溫、初速數據。計算好的射擊諸元與火炮位置信號進行綜合。綜合後的信號輸入到火炮雙向穩定器，通過控制火炮來自動控制火炮的射角和方位提前角。當火炮到達預定位置時，控制設備産生允許火炮射擊信號並將其傳送到火炮射擊電路。如果此時炮長按下發射按鈕，則火炮就可立即射擊。
2.自動裝定分劃方式
此時，鎖定穩像陀螺，于是視場不再穩定。炮塔角速度傳感器産生目標的方位角速度信號。當瞄准目標並測定距離後，計算機只計算一次並産生射擊諸元信號，這些信號通過步進電機驅動器自動裝定瞄准鏡中的環形分劃。當用環形分劃再次瞄准目標後，炮長就可開火。
該火控系統的特點有：
瞄准鏡獨立穩定，具有較高的穩定精度，以便在坦克行進中由炮長觀察、瞄准、跟蹤目標並測定目標的距離及目標相對運動角速度；
配有允許射擊門(即符合門)使系統能自動找准確的開火時機；
在戰鬥環境中，由于射擊條件隨時都可改變，彈道計算機能循環計算並産生新的射擊諸元，不斷提供給火炮，可以提高首發命中率；
自動裝定射角和方位提前角而不擾動瞄准線，火控系統操作簡單，反應時間短，從發現目標到開火大約只需6s；
炮長1×潛望鏡與微光瞄准鏡可互換；
系統配有目標方位角速度、目標高低角速度、炮耳軸傾斜、橫風4種自動傳感器和藥溫、氣溫、初速、手動裝定橫風、手動裝定距離以及在方位向和高低向的綜合修正6種手動裝定參數，還可選擇多種彈種；
火控系統可與原坦克的車長晝/夜潛望式瞄准鏡接口，此時車長可以超越控制調轉火炮到作戰方向；
火控系統是指揮儀式的，使得坦克能在行進中快速、准確地射擊運動目標。
http://www.1n0.net/Article/wqzh/52836_2.html
瑞典 E型坦克火控系統Type E Tank Fire control System
爲了使坦克具有夜間作戰和行進間瞄准和射擊的能力，博福斯航空電子公司繼IKV-91輕型坦克火控系統之後又研制了該火控系統，第一臺樣機于1977年完成。 用于改裝遜邱倫、M48及早期的M60等老式坦克
系統組成
1.觀瞄設備
(1)帶控制面板的車長瞄准鏡
(2)帶激光測距儀的炮長晝/夜瞄准鏡 該瞄准鏡有1個單目晝用瞄准鏡、1個使用微通道板像增強器的單目夜視瞄准鏡以及1個組合式結構的激光測距儀。測距儀的接收器與夜視通道組裝在一起，發射器的光學系統與其他通道是分開的，所有這4個通道都是相互平行的。晝/夜瞄准鬮和激光測距儀與陀螺穩定的火炮組裝在一起。瞄准線的方向由頭部反射鏡控制，反射鏡爲所有的通道所公用，在高低和方位兩個方向上由計算機進行伺服控制。頭部反射鏡是完全穩定的，不管炮塔以及車體怎樣運動都可進行火炮瞄准。激光測距儀的工作物質是摻釹釔鋁石榴石單晶(Nd:YAG)
2.數字式火控計算機
該計算機是系統的中心，能接收預筠墳定的或連續的輸入信號，並根據一系列自動的或手動的輸入信息計算所需的提前角和瞄准角。這些輸入信息包括目標距離、目標角速度、所選擇的彈藥種類、炮耳軸傾斜、視差(炮膛和瞄准線之間)、定起角、偏流、氣象數據(包括溫度、橫風和順逆風)以及藥溫。
爲了向彈道計算機人工輸入信息，操作手面板上裝有旋鈕和開關。當監視自動測量或人工輸入的數據時，可以使用1個帶選擇開關的發光二極管顯示器。
在計算機箱體中有10塊插件板，可以完成下述功能：激光測距計算；彈丸飛行時間、瞄准角、提前角和視差等計算；瞄准鏡的輔助電控功能，如用于保護像增強器的快門的控制等；炮長瞄准鏡的伺服控制；瞄准鏡中和面板上的數據顯示；有關不同操作類型的邏輯操作、彈藥選擇等。
3.修正量傳感器
炮耳軸傾斜是用一個其軸線平行于炮軸線的陀螺來測量的。
氣象傳感器測量橫風、逆(或順)風、氣溫和氣壓。
此外，自動輸入修正量傳感器還包括目標角速度傳感器。
4.火炮控制系統
該系統是在方位和高低向都采用以控制手柄來控制角速度，與就是通常說的半自動控制方式。炮長使用雙向控制手柄進行控制，可以平穩、准確地控制火炮，也可以增加1個供車長使用的控制手柄，使炮長和車長都能進行火炮瞄准。
原理與特點
該火控系統是在IKV-91輕型坦克火控系統的基礎上發展起來的，二者有如下不同：
(1)E型火控系統使用數字計算機，IKV-91坦克火控系統使用電子模擬計算機。
(2)E型火控系統的炮長瞄准鏡有完全穩定的頭部反射鏡，無論車體怎樣運動都可進行火炮瞄准，因此可用于運動的坦克對付運動或靜止的目標，而IKV-91輕型坦克火控系統僅適合于靜止坦克對付運動或靜止的目標。
(3)E型火控系統中應用了垂直基准陀螺儀代替IKV-91輕型坦克火控系統中的單擺裝置，用來測量炮耳軸傾斜。
使用該火控系統的典型射擊過程概括如下：
(1)車長發現目標，並按下“捕獲目標”按鈕，炮塔自動調轉到適當的方向，以使炮長瞄准線與車長瞄准線方向一致。
(2)跟蹤目標。炮長對整個射擊過程進行控制，當平穩跟蹤目標時就使用激光測距儀測距。測到的距離顯示在炮長的光學系統中並自動輸入給計算機。計算機根據輸入的各種參數進行計算，將所需要的瞄准角和提前角連續傳送給火炮。在此過程中，炮長瞄准鏡一直瞄准目標(不論火炮是否在運動)，這是通過一個反向旋轉的偏轉元件(瞄准鏡頭部反射鏡)來實現的，因此該火控系統是一種非擾動式的火控系統。
(3)射擊。當提前角和瞄准角由計算機連續計算出後，接著就可快速地發射炮彈，因爲爲了摧毀先進的複合裝甲，多次命中同一塊裝甲是很重要的。
典型的作戰時間是車長把目標指示給炮長需要2s，炮長跟蹤目標、操縱激光測距儀及發射首發炮彈需6s，向同一目標發射第二發彈還需4s。
性能數據
炮長瞄准鏡
放大倍率 夜視8.5×；晝用7×、3×
視場 夜視5.7°；晝用9°、20°
入瞳 夜視150mm；晝用 50mm
出瞳 7mm
視度調節 ±5屈光度
Nd:YAG激光測距儀(組裝在炮長瞄准鏡中)
峰值輸出功率 1.8MW
脈沖寬度 15～20ns
測量距離 200～6000米
脈沖間隔 1次/2s
數字式計算機
距離 200～6000米(來自激光測距儀或手動輸入)
高低向提前角 -10～＋70米rad
方位向提前角 ±40米rad
定起角 ±5mrad
初速修正 ±50米/s
氣溫 -30～＋50℃
藥溫 ±40℃
橫風 ±20米/s
順(逆)風 ±30米/s
炮耳軸最大傾斜角 ±14°
電源 直流18～30V
火炮控制系統
最大回轉速度 ±300米rad/s
目標最大方位角速度 ±80米rad/s
最大高低角速度 ±80米rad/s
目標最大高低角速度 ±40米rad/s
http://www.airforceworld.com/tank/hkxt/hkxt533.htm
瑞典 IKV-91輕型坦克火控系統
IKV-91樣車采用美國霍尼韋爾(Honeywell)公司的火控系統，而生産型IKV-91安裝了AGA航空電子公司(該公司于1977年成爲博福斯航空電子公司的一部分)研制的綜合式火控系統。
該火控系統主要包括炮長潛望式激光瞄准鏡、車長瞄准鏡、計算機和控制面板、修正量傳感器和火炮穩定與控制系統等。
1.觀瞄設備
(1)炮長潛望式激光瞄准鏡
炮長使用的是TP-1050型單目潛望式瞄准鏡，由瓊格儀表(Jungner Instrumnts)公司生産。
瞄准鏡內組裝了激光測距儀，組成潛望式激光瞄准鏡，它與用來偏移炮長瞄准線的電伺服系統連接，以得到瞄准角和方位提前角。
目鏡裝有電加熱的鏡罩，用以防止在透鏡外表面凝結水蒸氣或霜；有1個電子控制的機械開關，保護炮長的眼睛不受炮口閃光和激光脈沖的傷害。激光測距儀所測量的距離用數字顯示在瞄准鏡的目鏡中，自動地輸入到計算機內，在有兩個回波的情況下，一般將距離較近的測距值輸入給計算機。如果需要，炮長也可手動選擇第二個回波的距離值輸送給計算機。激光測距儀可調整最小選通距離，以防止近旁目標産生的假的目標距離數值。
(2)車長瞄准鏡
車長指揮塔上裝有1臺由瓊格爾儀表公司生産的雙目潛望瞄准鏡和M17型周視潛望鏡。車長操縱電伺服系統，可將指揮塔相對于炮塔作240°旋轉，也可與炮塔鎖定在一起。
以105mm火炮代替了90mm火炮的IKV91-105輕型坦克于1975年裝備瑞典陸軍，也改進了火控系統，可以配備兩種不同類型的被動夜視設備，一種是將微光電視攝像機和紅外掃描器組合在一起；另一種是熱像儀。
2.計算機和控制面板
計算機是電子模擬式的，用直流電壓進行模擬計算，但具有數控邏輯轉換功能。
火控計算機可接收距離、彈種(3種彈)、初速、藥溫、氣壓、氣溫、橫風、目標角速度、方位和高低定起角(根據彈藥的類型)、炮耳軸傾斜、視差各修正量的輸入。
3.修正量傳感器
除了距離可以由激光測距儀自動輸入外，其他3個自動輸入的修正量傳感器是：
(1)炮耳軸傾斜 由裝在炮塔搖架上的擺式傳感器測量。
(2)炮塔旋轉角速度 用來測量運動目標方位角速度，由與炮塔驅動液壓馬達相連的直流測速發電機測量。
(3)火炮俯仰角速度 用來測量運動目標的高低向角速度，由與耳軸相連的1個機電式指示器來測量。
其他如初速、藥溫、氣溫、氣壓和橫風等修正量都由相應的傳感器讀出或估測，通過計算機控制面板上的電位計和按鈕預先裝定。
(4)火炮穩定和控制系統 該系統是電液式的。配有90mm火炮的IKV-91坦克未配備穩定器，而配有105mm火炮的則裝有雙向穩定器。
火炮的方位和高低角速度一般情況下由炮長的控制手柄控制，但車長也可以用自己的控制手柄進行超越控制。
在方位和高低向采用控制旋轉角速度的半自動控制方法，伺服系統的角速度反饋由測速發電機提供。
控制手柄由雙手操作，上面裝有3個開關，一個開關根據目標性質決定是否引入方位提前量，第二個開關選擇激光測距或人工估測距離，第三個是射擊開關。
對運動目標射擊的典型過程如下：
車長旋轉他的指揮塔，並用雙目瞄准鏡對准目標，按下目標指示按鈕，則炮塔以最高的速度旋轉，使得炮膛軸線、炮長瞄准線與車長瞄准線平行，在此過程中由于指揮塔在驅動系統控制下作相對于炮塔的反向旋轉，所以始終保持對准目標。當炮長接替車長捕捉目標後，他立即跟蹤目標，當達到平穩跟蹤目標時按動他的控制手柄上的光輝測距儀按鈕進行測距。距離數據顯示在炮長的光學瞄准鏡中並自動輸入到計算機中。計算機根據計算結果驅動火炮俯仰和炮旋轉的電液伺服系統，使火炮達到應有的高低和方位修正角度。與此同時，炮長瞄准鏡受計算機驅動伺服電機的控制在高低和方位方向作與火炮和炮塔相反的轉動，因此，炮長的瞄准不受幹擾。從上述操作過程可以看出火控系統是按非擾動式原理工作的。
從車長捕捉到目標，火炮方位轉動30°瞄准目標到射擊，整個過程平均不超過9s。
系統中使用了火炮允許射擊裝置，當火炮軸線偏離計算機確定的高低呀方位方向超過0.2mrad時則火炮不能射擊。
當計算機發生故障時，炮長瞄准鏡的電伺服機構即自動使炮長瞄准鏡與火炮直接機械連接並與炮膛軸線平行，然後炮長即可利用彈道分劃來瞄准目標。
當電源發生故障時，炮長可借助手搖液壓泵來旋轉炮塔和俯仰火炮。
瑞典IKV-91輕型坦克火控系統-性能數據
炮長潛望式激光瞄准鏡
光學瞄准鏡
放大倍率 10×
視場 6°
視度調節 -4～－＋2屈光度
伺服裝置産生的瞄准線偏移
方位 ±45mrad
俯仰 -15～＋45mrad
激光測距儀
工作物質 釹玻璃
測距範圍 200～99990m
測距精度 ±10m
距離分辨力 30m
光束散度 0.7mrad
重複頻率 10次/min(連續)
電源 直流24V
距離輸出 數字式2-10進制編碼
火炮伺服系統
最大高低角速度 10°/s
最大方位角速度 20°/s
最低角速度 0.1mrad/s
彈道修正量
初速修正 ±50m/s
藥溫 -45～＋55℃
氣溫 -45～＋55℃
氣壓 90～110kPa
傾斜角 ±15°
定起角 ±3mrad
http://www.hudong.com/wiki/%E7%91%9E%E5%85%B8IKV-91%E8%BD%BB%E5%9E%8B%E5%9D%A6%E5%85%8B%E7%81%AB%E6%8E%A7%E7%B3%BB%E7%BB%9F
日本90式坦克火控系統 04年09月12日 艦船知識網絡版
三菱電氣公司 Mitsubishi Electric,JP 90式坦克火控系統 Type 90 Tank fire Control System是在74式坦克火控系統的基礎上發展而成的，性能比74式先進，精度比74式高。采用類似M1和豹2坦克火控系統的指揮儀式控制方式；彈道計算機用小型或微型數字式計算機代替74式中的模擬計算機，且功能比74式多；用Nd:YAG激光測距儀代替紅寶石激光測距儀；用熱成像被動夜視瞄准鏡代替74式的主動紅外夜視瞄准鏡；彈道傳感器配用了炮耳軸傾斜、風速、炮口校正傳感器；穩定系統增加了瞄准鏡穩定裝置。因此，該火控系統可以從靜止或行進的坦克射擊固定目標或運動目標，並且首發命中率和反應時間都比74式系統的好。
系統組成
(1)觀瞄設備 包括Nd:YAG激光測距儀、炮長潛望式主瞄准鏡、炮長輔助瞄准鏡、車長潛望式主瞄准鏡、熱成像夜視瞄准鏡、瞄准鏡穩定系統。
(2)火控計算機爲小型或微型數字計算機。
(3)修正量傳感器
包括炮耳軸傾斜傳感器、風速傳感器、炮口校正傳感器。
(4)火炮雙向穩定和控制系統是全電式的。
性能數據
彈道計算機
類型 數字式
計算距離 3000m(最大)
激光測距儀 裝在炮或車長主瞄准鏡內
工作物質 Nd:YAG
測量距離 300～5000m
炮長主瞄准鏡
放大倍率 10× 車長主瞄准鏡 單目潛望式
類型 雙目潛望式
放大倍率 10× 炮長輔助瞄准鏡
類型 單目、內裝炮口校正裝置
放大倍率 12× 熱成像夜視瞄准鏡
夜視距離 2000m
火炮穩定系統 雙向穩定
穩定精度 1mrad
瞄准線穩定系統 獨立穩定瞄准線
反應時間
首發彈 發現目標後4s
下發彈 首發彈發射後4s
http://mil.news.sina.com.cn/2004-09-12/1000226057.html
法國勒克萊爾坦克火控系統Leclerc Tank Fire control System
勒克萊爾坦克是法國的第三代主戰坦克，采用了比較先進的火控系統。不包括炮塔驅動裝置在內，火控系統的成本估計爲400～450萬法郎，大約是坦克總成本的21%。包括電驅動裝置和伺服機構的成本估計爲650～700萬法郎，大約是坦克總成本的33%。
爲了滿足現代化改造的需要，大約200輛首批坦克生産之後，計劃對勒克萊爾坦克進行一些改進，在火控系統方面的改進包括配用對目標進行自動跟蹤的全天候跟蹤器、配用激光風速儀(用于測量沿彈丸彈道1000m距離以外的風速和風向)、配用便于觀察和射擊的電視設備。另外，准備把克魯澤(Crouzet)公司研制的話音操作控制器加到首批坦克已計劃采用的話音報警器上。該控制器將能輔助坦克乘員完成例如方位調轉炮塔、選擇無線民頻率以及詢問有關彈藥和燃料的狀況等任務。
將來，利用通信和電子設備有可能使每個坦克分隊甚至每輛坦克的車長利用有關的信息，如最新威脅的變化(友鄰部隊或各種戰場警戒系統發送來的情報)、友軍的位置、後勤供應狀況、地形條件以及障礙物的位置等。這樣坦克分隊就可更加獨立地進行機動作戰，並能按要求以准確的時間和地點協同作戰。
勒克萊爾坦克還准備配用薩吉姆公司的Dallas型激光報警裝置，它包括一些被動式傳感器，當坦克被激光照射時，就向乘員發出警報。
系統組成
1.觀瞄設備
(1)炮長瞄准鏡 炮長配用薩吉姆公司的HL60型穩定瞄准鏡，其晝用通道有2.5×和10×兩種放大倍率，並與激光工業有限公司(CILAS)的工作波長爲1.06μm的激光測距儀組合在一起，還與采用CCD器件的電視攝像機(帶有高分辨率的監視器)組裝在一起。炮長瞄准鏡還包括電信股份有限公司(SAT)的阿索斯(Athos)紅外攝像機。該紅外攝像機以法國的通用組件爲基礎，工作波段爲8～12μm，窄視場爲1.9°×2.9°，寬視場爲5.7°×8.6°。瞄准鏡由漂移速度低的陀螺穩定，穩定誤差不大于0.05mrad。
(2)車長瞄准鏡 車長配用測量儀器制造公司(SFIM)的HL15陀螺穩定周視瞄准鏡，包括可選擇2.5×或10×兩種放大倍率的晝用光學部分，組裝在內部的激光測距儀以及微光夜視儀。爲了降低成本，不配備紅外攝像機，但配有電視監視器，可以顯示炮長瞄准鏡中所看到的圖像。
瞄准設備高度組合，車長、炮長瞄准控制處理機相互連接，並通過數據總線與火控計算機連接。
2.計算機系統
在該坦克中，電子設備是圍繞著1條數據總線安置的。盡管數據總線有足夠的能力來處理32條不同連接線路的信息，每條線路又可以與32個子系統相連。但爲了不使成本過高，實際上只使用了7或8條主線路。顯然，這就爲適應今後的發展留下了很大的余地。數據總線的各用戶爲：
火控和炮控用的兩臺中心處理機，它們是由塞吉?達索電子公司和薩吉姆公司從幻影2000機載計算機中移植過來的，各自具有500M字節的隨機存取存儲器和500M字節的只讀存儲器，如果需要，存儲容量還可擴大；
炮長和車長晝夜瞄准鏡，每個瞄准鏡都分別配有兩臺微處理機，用來控制瞄准鏡的內部操作和實現所需的計算任務；炮口校正裝置處理機；與自動裝彈機配用的處理機；駕駛員控制面板配用的處理機。
大約有30臺8、16或32位微處理機用來控制系統各部件的工作和測試。
勒克萊爾坦克的計算機系統可以求角3個彈種的彈道，這3個彈種是：尾翼穩定脫殼穿甲彈、多用途彈和可能使用的反直升機彈，後一彈種目前正處于方案論證階段。計算機系統的設計最多能處理5個彈種。
3.修正量傳感器
勒克萊爾坦克上所使用的修正量傳感器除一般的幾種外，還采用薩吉姆公司提供的Hardy 20型炮口校正裝置，用來連續、實時和非常精確地測量炮管彎曲程度。坦克靜止時測量精度爲0.03mrad，坦克行進間爲0.05mrad。炮口校正裝置采用准直儀來産生激光束，激光束先被反射，然後爲光電組件接收，接著進行信號提取。
4.火炮穩定和控制系統
火炮的高低、方位伺服控制系統是由信號及電氣設備公司(CSEE)研制的一種全電系統，采用直流電動機爲驅動元件。炮塔方位電機的標定功率大約爲30kW，確定這樣大的標定功率是爲了控制重達19t重的炮塔平穩地運動。在本坦克中，方位瞄准速度爲0.7rad/s，即稍大于40°/s。因此，可使炮塔在不到5s內旋轉180°。火炮的高低和方位控制系統與穩定系統結合在一起。測量炮塔方位角度采用數字式傳感器，其精度約爲0.1mrad。
原理與特點
一般的作戰過程是車長將已識別的目標轉交給炮長，隨後進行另一個目標的搜索。因此，采用標准的目標射擊程序，可以將從發現目標到射擊的時間減少到6～8s。勒克萊爾坦克在1min內最多可射擊5個目標。坦克靜止射擊時，預計2000m射程的命中率能達到80%以上，行進間射擊時，預計1500m射程能達到相同的命中率。
在勒克萊爾坦克中，電子設備是圍繞著一數字數據總線安置的，這使安裝比較簡單，許可在設備各部件之間連續地交換數據和系統在部件發生故障或損壞時自動重新編排結構。因此，火炮瞄准伺服控制計算機能承擔火控計算機的工作，反過來，火控計算機也能承擔炮控計算機的工作，從而大大提高系統的可靠性。
通過數據總線，乘員能獲得坦克的所有子系統的數據，如車長能象駕駛員一樣容易地知道燃料箱裏還剩下多少燃料，他還能立刻知道在自動裝彈機中剩下的彈數和在任何時刻知道坦克在什麽地方。
該火控系統采用指揮儀式工作方式，瞄准線具有很高的穩定精度(0.05mrad)，因此使本坦克能在運動中射擊靜止或運動的目標。
http://www.defence.org.cn/Article-8-10257.html
英國 DF系列坦克火控系統
該火控系統包括DF1、3、4、5四種不同的型號。其中DF1最簡單，價格最便宜，較適用于輕型坦克或偵察車輛。DF3是DF1的改進型，既適用于新研制的主戰坦克，也適用于改裝現裝備的主戰坦克。與DF1相比，其主要改進之處如下：增加了炮耳軸傾斜傳感器、彈道瞄准標記電子裝置、陰極射線管等裝置；不用彈道分劃而用由計算機精確定位的橢圓形彈道瞄准光環進行瞄准射擊；可以裝定橫風、炮膛磨損、藥溫等修正量。
DF4是一種過渡型號，實際上是在DF3的基礎上取消了車長瞄准鏡而用熱像儀和相應的瞄准標記裝置代替。DF5是DF3的改進型，主要改進是增配了熱像儀。
DF1火控系統
該系統是國際上近期研制的最簡單的坦克火控系統，主要由DF1微型計算機和No.2MK2型坦克激光瞄准鏡構成，如圖如示。
DF1微型計算機帶有幾個微處理器和若幹塊可存儲6種不同彈道數據的電路板，主要功能是將激光測距儀測得的目標距離換算成彈道距離並計算彈丸飛行時間。No.2Mk2坦克激光瞄准鏡是測瞄合一的炮長瞄准鏡。
該火控系統除激光測距儀外不帶任何彈道修正自動傳感器。在標准條件下射擊時，炮長根據微型計算機求出的彈道距離(顯示在目鏡內)裝定表尺進行火炮的瞄准射擊。在非標准條件下射擊時，先由車長觀察第一發炮彈的彈首偏差，然後利用控制面板上的“增”、“減”按鈕對微型計算機求出的彈道距離進行以10米爲一檔的增、減修正。最後炮長按修正後的彈道距離重新瞄准，發射第二發炮彈。
該火控系統求運動目標提前量的方法與一般火控系統不同。一般火控系統都采用角速度傳感器，而DF1火控系統所用的方法是，微型計算機先將激光測距儀測得的目標距離換算成彈道距離Rb，然後根據所存儲的彈丸平均速度Vp求出彈丸飛行時間tf，即tv=Rb/Vp。此時炮長瞄准鏡內的發光二極管發亮，記下此時目標在分劃板上的位置。發光二極管發亮時間的長短由微型計算機所求出的彈丸飛行時間tf控制。在早期的DF1火控系統中，發光二極管在整個彈丸飛行時間內一直亮著。但是以後研制的火控系統的發光二極管發亮時間縮短了一半，並且對彈道分劃板也作了重新校正，這樣就縮短了系統的反應時間。當發光二極管熄滅時，炮長分分劃板上讀取發亮期間目標的運動量，在射擊之前，炮長只要加上這個運動量便可開火。
DF3型火控系統
該火控系統主要由DF3微型計算機和炮長用的No.2MK2坦克激光瞄准鏡組成。如圖所示，車長瞄准鏡可以采用英國PPE公司的禿鷹式(Condor)晝夜瞄准鏡。No.2MK2坦克激光瞄准鏡包括炮長瞄准鏡、激光測距儀、瞄准標記電子裝置、瞄准標記控制面板以及車長距離讀出裝置。瞄准標記投射裝置采用直徑25mm的陰極射線管，可以將瞄准標記電子裝置産生的橢圓形彈道瞄准光環投射到炮長瞄准鏡的視場中。爲了減輕炮長的工作負擔，該火控系統不采用彈道分劃而采用橢圓形彈道瞄准光環進行瞄准射擊。橢圓形彈道瞄准光環的大小與目標距離成反比，炮長能用它來檢驗激光測距儀測得的距離是否正確。
火控系統的輸入參數包括距離、彈種選擇、加/減修正量、裝藥溫度、炮膛磨損、橫風、目標角速度以及炮耳軸傾斜。距離由激光測距儀測定。加/減修正量由計算機上的按鈕引入，與DF1型火控系統一樣，該加/減修正量用來補償高低角誤差，修正橢圓形彈道瞄准光環的位置。橫風修正量由炮長控制箱上的橫風調節器引入。射擊固定目標時，該調節器可用來修正方位誤差。方位誤差修正過程是，炮長先將橢圓形瞄准光不對准目標，再用橫風調節器移動該橢圓光環，使它位于前一發彈的彈著點上(無需調轉火炮)，然後炮長驅動火炮，使瞄准光環重新套住目標，就可射擊。彈種選擇由計算機上的選擇開關控制。裝藥溫度和炮膛磨損分別由計算機上的旋鈕裝定。目標角速度由炮長控制箱上的兩個控制器控制。這兩個控制器可以調整炮長瞄准鏡中格柵的運動方向和速度，使它們與目標的運動方向和速度相一致，便測出了目標的角速度。炮耳軸傾斜修正量由傾斜傳感器自動引入。
爲了提高夜間和惡劣氣象條件下的作戰能力，DF1和DF3型火控系統都可配用巴爾和斯特勞德公司研制的IR18MK2型熱像儀。這種熱像儀産生625行的標准電視圖像，由標准的陰極射線管投射到No.2MK2坦克激光瞄准鏡或車長瞄准鏡的視場中。
http://www.airforceworld.com/tank/hkxt/hkxt543.htm
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坦克世界的新動向 2022-06-21
2022-06-13歐洲薩托利防務展上，德國萊茵金屬公司展出了全新的KF51主戰坦克。
KF51並非完全全新設計，是豹2A4升級而來， KF51採用52倍口徑130毫米炮(豹2A4為120毫米)菱形護套用于加強炮管剛度，降低雷達反射。威力增加了，用於平衡炮管重量的尾艙也必須加大，使得炮塔的尺寸和重量增加，重心提高，越野行駛時穩定性有影響，行進中開炮的後座影響也加大，需要加大車重才能保證行進中的射擊穩定性。炮塔尾艙裡只能攜帶20枚炮彈，豹2A4可攜帶42枚，KF51如配四聯裝巡飛彈，攜彈量下降到10枚。
過去坦克才是反坦克最有力的武器，現在反坦克的手段多的是，沒必要增大到130毫米，120毫米夠用了(中俄125毫米)。在這一點上，KF51還是舉棋不定。
但坦克配裝巡飛彈是符合潮流的。以色列Hero-120可巡航60分鐘，最大射程60公里以上，戰鬥部4.5公斤，適合進行非直射攻擊。
KF51遙控武器站的好處就是非穿透安裝，所以機槍和彈藥箱都在車頂外，補充彈藥需要車組人員探出車頂，比較危險。
KF51沒有走更厚更重裝甲的老路，而是加大對主動防護系統的依賴。低矮的炮塔、鍥形的形狀、爆反裝甲等已經是的炮塔和車體對前向和側向的動能彈或者導彈攻擊具有較好的防護，問題出在頂攻。
KF51的車重只有59噸，美國M1A2SEP V3重達66.8噸，據說M1A2C配裝掃雷鏟等附加裝備後，運輸全重高達90噸！
KF51除了常規的車長和炮手瞄準鏡（均帶第三代熱成像），還減少了炮塔周邊和頂上林立的感測器轉塔，大量感測器固定在車體周邊。但暴露在外的感測器很容易受到損壞，“狙擊步槍打坦克”就是專打感測器的。俄T-14阿瑪塔之類的無人炮塔，優越性或許並不像想像的那樣突出。
回應
kf51是一種對未來坦克的思考吧，還不很具有實用性。只帶10發炮彈實在太離譜了。
個人覺得，坦克需要取捨，啥東西都往上堆，以現在及可見未來的技術而言，無法實現。
反坦克直升機越來越厲害，坦克為何不裝防空導彈對付呢？ 2021-07-31
海灣戰爭的地面戰鬥中，美軍「阿帕奇」直升機扮演了掩護機械化步兵推進的角色，共發射了5000多枚「地獄火」反坦克導彈，擊毀了伊拉克總損失3800多輛主戰坦克中的13%！ 此戰之後，武裝直升機就被成為「坦克殺手」。
機炮VS防空導彈
羅馬尼亞的T-72M2 Moderna，炮塔兩周增加了2門20mm厄利孔高平兩用機炮，可是弊端很明顯：機炮與坦克主炮同軸，也就是說只能隨坦克炮塔的轉動而對正水準角度，只有垂直角度是可以通過俯仰機構自行調節的。無疑，這樣使用是相當困難的：因為沒有自動化的系統用於輔助調整射角進行防空；再者，一旦炮塔座圈損壞，那麼它基本上失效。
防空導彈似乎就沒有這個問題，可擕式就完全可以直接安裝在坦克炮塔上。朝鮮在閱兵式上，曾經有「天馬虎」「暴風虎」兩款主戰坦克安裝了雙聯裝「針」式防空導彈。顯然，這技術含量並不高；從外貌上看，它也可以在車內遙控俯仰角、水平角，可以說是完美避開了坦克+高平兩用機炮的弊端。
坦克為什麼不裝防空導彈
首先，可擕式防空導彈仍然需要人工啟動、解鎖、預熱以及人工鎖定。然而，以現有的條件來看，坦克存在極大的視線死角。其次，合格的裝甲集群在出動時，一般會有配套的野戰防空單位跟隨作戰。
現階段的主戰坦克是有一定的防禦措施，遙控武器站可以憑藉著相對完善的觀瞄、火控設備在車內遙控射擊；主動防禦系統在探測到直升機發射的反坦克導彈後，會立即發射攔截彈予以攔截。車組成員同樣可以發射煙霧彈形成干擾直升機熱成像探測設備的煙霧團。可以通過炮射導彈來進行一些簡單防空任務的；坦克上也安裝有高射機槍，可以通過車長操縱高射機槍向直升機射擊。
VT-5U坦克首亮2022中國航展，有哪些亮點？
VT-5U(U無人化)掛載小型無人機，可以拓展偵察距離，在進入危險地區時，如巷戰、雷區，坦克可遠端操控。相比於VT-4，它更靈巧，適合在泥濘、崎嶇或特種位置進行作戰。
https://www.youtube.com/watch?v=1gYkKcpYP_0
國產無人戰車「大規模出動」 2021/09/28 澎湃新聞
20世紀地面作戰的核心武器是坦克，21世紀則很可能是無人戰車。
2017年，俄羅斯將天王星-9履帶式無人戰車，協助敘利亞政府軍作戰，擊斃擊傷敵70餘人。在伊拉克戰爭，美國就測試無人戰車。
2022珠海航展，展示了十餘款無人戰車。VU-T2/VU-T10配備了反坦克飛彈、機關炮、機槍等武器，火力強大。
無人坦克測試成功 中國驚動俄羅斯印度 2018-04-04
俄羅斯衛星新聞（Sputnik）2018-03-30報導，包括俄印媒體開始報導解放軍59式無人駕駛坦克。目前坦克無人化，有三點難題:1.遙控信號，易受複雜地形，電子干擾的影響。2.人工智慧度低，無法適應瞬息萬變的戰場。3.程序響應問題，能否實現有效的敵我識別。儘管前路漫漫，但俄2020年將對T-14阿瑪塔的無人駕駛型研製。
中國VT-4坦克在尼日利亞首次參加實戰 進攻博科聖地據點
尼日利亞國軍2021-01-03進攻東北部的「博科聖地」恐怖組織。從中國進口的ST-1型突擊炮、VT-4主戰坦克和SH-5型車載榴彈炮，1月9日遭遇戰，打死28名「博科聖地」恐怖分子，擊毀一輛卡車。
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泰國陸軍對中國VT-4坦克非常滿意
俄媒吐槽中國VT4坦克：1輛阿瑪塔可擊敗一個連 2015-06-16
回應
T-14車體的防護可與發動機前置的以色列“梅卡瓦”相媲美。但是，無人遙控炮塔外部只有一層薄薄的金屬防護罩，步兵戰車的30毫米以上口徑自動炮發射的尾翼穩定脫殼穿甲彈，也足以將其炮塔擊穿。
國產重型步兵戰車尾部裝上2挺機槍 2022-11-05
在俄烏戰爭中，無處不在的無人機和反坦克手成為了俄軍先進主戰坦克的噩夢。VN20重50噸，用VT4主戰坦克的底盤，裝甲防護能力非常強。但是，由於車體較長，備彈面積也較大，後方扇面的視野和防護同樣不好，容易受到襲擊。因此，在車體後部兩側安裝了2座帶7.62毫米機槍的遙控武器站。