自行高炮武器系统是末端防御作战的主要武器,在末端防御作战中发挥着重要作用,其性能指标直接影响着武器系统作战能力,因此对其性能指标进行研究具有重要意义。自行高炮武器系统的性能指标有很多种,而自行高炮武器系统抗击目标过程主要分为两个阶段:搜索探测阶段和攻击毁伤阶段,因此本文选取在这两个阶段中起重要作用的性能指标即搜索探测阶段的光电系统作用距离和攻击毁伤阶段的高炮脱靶量进行了深入研究,设计并实现了光电系统作用距离仿真计算系统和高炮脱靶量仿真计算系统。主要的研究工作和取得成果如下:(1)光电系统作用距离仿真计算部分。深入研究了大气辐射传输特性,分析了大气对光电系统作用距离的影响,通过建立经验公式模型和使用大气辐射传输模型软件计算大气透过率。深入研究光电系统各子系统(电视系统、红外系统、激光系统)作用距离仿真计算方法,建立了光电系统各子系统的作用距离模型。(2)高炮脱靶量仿真计算部分。深入研究飞行目标航迹生成与预测、火控解算和弹丸运动轨迹求取相关原理,提出了一种基于改进灰色残差模型的航迹预测方法,并提出了一种高炮脱靶量解算方法。本文实现了飞行目标航迹生成、火控解算和弹丸运动轨迹求取,对某国外引进射表进行了国标化并编制了射表计算软件,对射表数据处理中的数据预测问题给出了解决办法,针对高炮命中的未来点问题,本文提出了一种不断迭代的方式求得目标未来点。(3)系统实现部分。本文设计并实现了光电系统作用距离仿真计算系统和高炮脱靶量仿真计算系统。在光电系统作用距离仿真计算系统中,使用MFC绘制了用户界面,对MODTRAN软件的参数设置部分进行了可视化,解决了Tape5文件设置参数不直观的问题,针对程序中多次隐式调用MODTRAN软件耗时较长的问题,给出了在精度要求不高的情况下使用经验公式模型代替的解决办法,为了便于对仿真结果进行分析使用SQL Server数据库对系统设置和产生数据进行了存储。在高炮脱靶量仿真计算系统中,融合了某型武器高炮射表软件,使用Access数据库设置和存储航迹并存储仿真过程中的理论值、解算值和解算误差,利用OpenGL绘图技术设计了系统的迎弹面显示界面,直观地显示了脱靶量。(4)仿真试验及结果分析部分。对光电系统作用距离仿真计算系统和高炮脱靶量仿真计算系统进行了多次试验,分析了仿真结果,仿真结果显示,该系统能够满足光电系统作用距离和高炮脱靶量仿真计算需求,能够分析光电系统作用距离影响因素,解算高炮脱靶量比较准确,可以为自行高炮武器系统方案设计论证和评估鉴定提供指导原则和参考依据。