背景資料
比利時LRS-5坦克火控系統坦克火控系統從問世到現在，大體上可以分為4代。第一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準鏡。這種光學瞄準鏡用視距法測距，即如果目標的高度或寬度已知，那么就可通過它在瞄準鏡視場中所占的Mrad分劃數估算出或直接讀出目標距離，接著就可裝定瞄準角。用這種方法，在900m時，則命中率顯著下降。目前，一些坦克的應急工作方式仍然採用這種方法。
50年代裝備的第二代坦克火控系統在原光學瞄準鏡的基礎上增配了體視式或合像式測距儀和以凸輪等為函式部件的機械式彈道計算機，性能比第一代有了明顯改進，在1300m距離內，射擊標準目標的首發命中率為50%。
60年代初期裝備的第三代坦克火控系統由光學瞄準鏡、光學測距儀和機電模擬式彈道計算機組成，並且開始配用了一些彈道修正感測器。這種火控系統在1400m的距離內原地對固定目標的首發命中率為50%。
上述3代坦克火控系統的缺點是不能預測運動目標的射擊提前角，因此不能射擊運動目標，而且由於沒有一種比較理想的測距儀器，命中率比較低。隨著雷射技術的出現和發展，出現了雷射測距儀。雷射測距儀是一種精度高、操作簡易、快速的測距儀器，與火控計算機等組合成的火控系統是提高坦克火炮命中率的重要途徑。因此，美國休斯飛機公司(hughes aircraft co.)從1965年底，試驗用的樣機研製成功，定名為柯貝達(cobelda),後來改名為薩布卡(sabca)。休斯飛機公司根據從該火控系統中所獲得的經驗，正式為m60a3坦克設計了帶雷射測距儀的綜合火控系統，主要由測瞄合一的車長雷射測距瞄準鏡、炮長晝夜瞄準鏡、數模混合式火控計算機、目標角速度測量裝置以及各種彈道修正量感測器組成，能在坦克短停時射擊固定或運動目標。自動輸入火控計算機的修正量有炮耳軸傾斜、橫風和目標角速度，人工裝定的修正量有氣壓、氣溫、藥溫、炮膛磨損和彈種等。在2000m的距離內，原地對固定目標射擊時火控系統的首發命中率為90%。
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。不少國家研製成功並裝備了綜合坦克火控系統。
最近10多年來新發展的坦克火控系統，一部分是為了改裝現裝備的老式坦克而設計的，一部分是為新研製的坦克而設計的。儘管這些新發展的火控系統在總體結構、瞄準控制方式和性能數據上各有差異，但是所採用的技術卻有許多共同或相似之處，反映了坦克火控系統的發展動向。
基本簡介
光學精密儀器化司利用在研製薩布卡坦克火控系統的炮長瞄準鏡過程中所積累的經驗，研製成了該火控系統，主要特點是結構簡單、部件數量少、體積小、成本低，適合於裝備輕型履帶或輪式裝甲車，並可用來改裝老式中型坦克。LRS-5型火控系統的成本只有豹1坦克裝備的薩布卡火控系統的25%。
原理與特點
比利時LRS-5坦克火控系統原理與特點（一）穩像式工作方式
炮長控制工作檯以便驅動瞄準線。瞄準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準鏡的位置信號比較形成一個閉環，於是火炮跟隨瞄準線運動。
當目標已被瞄準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感測器的距離、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，控制設備產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。
（二）自動裝定分劃方式
此時，鎖定穩像陀螺，於是視場不再穩定。炮塔角速度感測器產生目標的方位角速度信號。當瞄準目標並測定距離後，計算機只計算一次並產生射擊諸元信號，這些信號通過步進電機驅動器自動裝定瞄準鏡中的環形分劃。當用環形分劃再次瞄準目標後，炮長就可開火。
該火控系統的特點有：瞄準鏡獨立穩定，具有較高的穩定精度，以便在坦克行進中由炮長觀察、瞄準、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）使系統能自動找準確的開火時機；在戰鬥環境中，由於射擊條件隨時都可改變，彈道計算機能循環計算並產生新的射擊諸元，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準線，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×潛望鏡與微光瞄準鏡可互換；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種自動感測器和藥溫、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/夜潛望式瞄準鏡接口，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、準確地射擊運動目標。
系統組成
比利時LRS-5坦克火控系統組成比利時LRS-5坦克火控系統是一種整體式結構的火控系統，主要由炮長晝夜瞄準鏡、雷射測距儀、彈道計算機、運動目標跟蹤裝置、彈道瞄準標記投射裝置和控制與顯示面板組成。車長還配有1個控制盒，可以主動地參加系統的操作工作。
1.觀瞄設備
炮長晝夜瞄準鏡是潛望式的，輸出反射鏡與火炮機械連線。由此可見，該火控系統是採用擾動式瞄準控制原理的。微光瞄準鏡中採用了二代像增強器。炮長晝夜瞄準鏡帶有1個觀察通道，放大倍率為1×，視場為25°。白天和夜間觀察用的分劃在結構上是一樣的，包括運動目標的雷射十字線標記、彈道瞄準標記以及輔助彈道分劃。雷射十字線標記的中心用於測距，左右兩側的垂直標記線用於測量運動目標的角速度。彈道瞄準標記是由計算機驅動的紅色光點，能形象地給出精確的彈道角，並且當作火炮射擊的瞄準標記。輔助彈道分劃在正常工作方式中不採用，供應急射擊時使用。
雷射測距儀與炮長晝夜瞄準鏡組合在一起，測距範圍為200～9995m。目前，比利時光學精密儀器公司正在改進炮長晝夜瞄準鏡，準備採用新的電子伺服裝置和陀螺穩定裝置。為了提高戰鬥車輛的夜間作戰能力，增加出口銷路，該公司已與英國索恩·埃米(Thorn-EMI)公司合作，研製了取代原系統中微光夜視儀的TTS型坦克熱像儀。該熱像儀是索恩·埃米公司重新組裝的多用途熱像儀，能探測4～5千米遠的目標，交能識別2～2.3千米遠的目標。
2.火控計算機
採用數字式計算機，字長已從8位增至16位。
3.彈道修正量
輸入火控計算機的彈道修正量以前只有目標距離、目標角速度和彈種3個。目標距離和目標角速度是自動輸入的，彈種是人工裝定的，可供系統選用的彈種共有4種。最近又增加了藥溫和風速兩種彈道修正量。
瞄準控制方式
比利時LRS-5坦克火控系統1.擾動式
在擾動式火控系統中，瞄準鏡與火炮用平行四邊形(也稱四聯桿)機構連線，瞄準線和炮軸線是平行的。當炮長用手控裝置調轉火炮時瞄準鏡就隨動於火炮，因此炮長可以通過瞄準鏡捕獲和跟蹤目標，並且在跟蹤過程中測定目標距離和角速度。火控計算機根據輸入的目標距離、角速度、傾斜角和各種彈道修正量，計算出射擊提前角，然後將信號傳輸給瞄準線偏移裝置，使瞄準線產生偏移。其偏移量相應於射擊提前角，偏移方向和火炮運動方向相反。當炮長發現瞄準線偏離目標後，就用手控裝置調轉火炮使偏離的瞄準線重新對準目標。這時火炮就調轉到提前位置上，可以進行射擊。這個從“偏移”到“重新對準”的過程，叫做擾動過程。這種瞄準控制方式稱為擾動式。
擾動式火控系統又分為擾動式手動調炮和擾動式自動調炮兩種。在擾動式手動調炮的火控系統中，火控計算機算出的射擊提前角只傳輸給瞄準鏡，不傳輸給火炮。炮長需要用手控制裝置調轉火炮，使彈道瞄準標記重新壓住目標。在擾動式自動調炮的火控系統中，火控計算機算出的射擊提前角不但傳輸給瞄準鏡，而且通過按壓自動瞄準開關同時傳輸給火炮。擾動手動調炮的典型例子是英國的SFCS600火控系統，擾動式自動調炮的典型例子是英國的IFCS火控系統。
擾動式火控系統的主要優點是結構簡單，成本低，比較適合於改裝老式坦克；缺點是系統反應時間較長、容易產生滯後，操作難度與大一些。但是這些缺點在擾動式自動調炮火控系統中都得到不同程度的克服。
2.非擾動式
在非擾動式火控系統中，火控計算機算出的射擊提前角同時傳輸給瞄準鏡和火炮傳動裝置，使火炮自動調轉到提前位置上，而瞄準鏡傳動裝置則控制瞄準鏡朝相反方向轉動同樣的角度。由於瞄準線和炮軸線同時受射擊提前角信號控制，朝相反方向移動，所以瞄準線和目標之間的相對運動速度等於零，這樣瞄準線就能始終保持對準目標，看不出擾動的過程。非擾動式火控系統的主要優點是結構不太複雜、系統反應速度快和跟蹤平穩性好。
擾動式和非擾動式火控系統的共同缺點是由於瞄準線沒有獨立穩定，即使火炮穩定了，但由於火炮質量大，難於達到很高的穩定精度；由於火炮和瞄準鏡機械連線，火炮的不穩定因素容易影響瞄準線的瞄準精度，使火控系統的動態精度受影響，因而使這兩種火控系統不能完全滿足進行間射擊的要求，僅適於短停射擊。
3.指揮儀式
為了提高行進間射擊精度，近年來研製的新型主戰坦克多數採用指揮儀式火控系統。它的基本特點是瞄準鏡與火炮分開安裝，火炮和瞄準鏡都是獨立穩定的。炮長用手控裝置驅動瞄準鏡，使瞄準線始終保持對準目標。火炮不是由炮長驅，而是通過自同步機(或旋轉變壓器)及火炮伺服系統隨動於瞄準線。火控計算機所算出的射擊提前角不傳輸給瞄準鏡傳動裝置，只傳輸給火炮和炮塔伺服系統。這樣火炮就可調轉到提前位置上，而瞄準鏡仍然保持跟蹤目標。指揮儀式坦克火控系統通常配有火炮允許射擊電路，當火炮調轉到提前位置上時該電路向炮長顯示火炮已經到位，可以實施射擊。
指揮儀式坦克火控系統大體上有以下3種類型：(1)炮長和車長瞄準鏡都配有獨立的雙向穩定裝置；火炮也配有雙向穩定裝置，既可隨動於炮長瞄準鏡又可隨動於車長瞄準鏡，如豹2坦克火控系統。(2)炮長瞄準鏡獨立穩定，車長瞄準鏡不配穩定裝置，火炮只能隨動於炮長瞄準鏡而不能隨動於車長瞄準鏡，如美國M1坦克火控系統。(3)僅獨立穩定車長主瞄準鏡，炮長主瞄準鏡不穩定。火炮只能隨動於車長瞄準鏡，不能隨動於炮長瞄準鏡，如英國的AFCS火控系統和法國柯斯達克坦克火控系統。
指揮儀式火控系統的優點是系統反應時間短、行進間射擊精度高和操作比較容易。缺點是結構複雜、成本高。
性能數據
比利時LRS-5坦克火控系統總體
瞄準控制方式 擾動式
系統精度 0.15mrad
配用彈種數量 4種
高低瞄準線角度範圍-10°～＋35°
高低提前角最大為48mrad
方位提前角±30米rad
電源 直流24V
晝用瞄準鏡
放大倍率 8×
視場 7°
入射光瞳 50mm
視度調節 ±5屈光度
解析度0.033mrad
消光係數 大於50dB
分劃 紅色彈道光點；帶跟蹤標記的黑色雷射十字線；
橙色輔助彈道分劃，其亮度可調
夜用瞄準鏡
放大倍率 7.1×
視場 7.3°
入射光瞳 100mm
視度調節 ±5屈光度
解析度在10-31x時為0.36mrad
分劃 綠色彈道光點；帶跟蹤標記的綠色雷射十字線；
綠色輔助彈道分劃(後二者的亮度可調)
雷射測距儀
工作物質 Nd:YAG
波長 1.06μm
輸出能量 4mJ
重複頻率 1次/2s
接收機視場角 0.7mrad
距離分辨力5m
測距精度 ±10米
測距範圍 200～9995m
最小距離選通 200～4000米
可顯示的目標數量 最多2個
TTS型坦克熱像儀
發現目標距離 4～5千米
識別目標距離 2～2.3千米
視場 4.6°×7°(窄),11.4°×17.5°(寬)
探測器串/並碲鎘汞
最小可分辨溫差0.3K
致冷方式 使用高壓氣瓶(也可通過閉環致冷器致冷)
電源18～30V(未經穩壓的)
功耗50W(用高壓氣瓶時),80W(用閉環致冷器時)
