??? 這一些文章是戰(zhàn)爭雷霆的游戲機(jī)制解析。會結(jié)合現(xiàn)實情況來說明。閱讀需要高中水平的物理學(xué)知識。如果有ksp乃至其他飛行游戲的背景就更好理解了。

? ? 這方面最早的工作要歸功于官方論壇和油管的Zetaris，長期的拆包數(shù)據(jù)分享要感謝論壇和紅迪的gszabi99，而一些機(jī)制要感謝官方開發(fā)者k_stepanovich等的說明。

? ? 推薦閱讀：航空工業(yè)出版社的《空空導(dǎo)彈方案設(shè)計原理》。

? ? ps:禁止無斷轉(zhuǎn)載。

1、比例導(dǎo)引

? ?比例導(dǎo)引（proportional navigation）是戰(zhàn)爭雷霆中空空導(dǎo)彈通用的制導(dǎo)方法。

? ? 比例導(dǎo)引的思路是，讓導(dǎo)彈速度矢量的轉(zhuǎn)動角速度（通俗的說，導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎角速度）和導(dǎo)彈-目標(biāo)視線（line of sight，LOS）的旋轉(zhuǎn)角速度成正比。這種導(dǎo)引方式能實現(xiàn)導(dǎo)彈前置截?fù)簟?/span>

? ? 下圖是一種理想情況（導(dǎo)彈和敵機(jī)速度和航向都不變）下比例導(dǎo)引的工作情況：彈目視線和導(dǎo)彈航向的夾角保持不變，導(dǎo)彈穩(wěn)定飛行，截到敵機(jī)。

? ? 下圖是比例導(dǎo)引打擊機(jī)動目標(biāo)的示意：紅色是目標(biāo)，藍(lán)色是導(dǎo)彈。一開始目標(biāo)飛行保持穩(wěn)定，LOS和導(dǎo)彈航向的夾角（綠色）也保持不變。之后，目標(biāo)向右側(cè)轉(zhuǎn)彎，彈目角度發(fā)生了變化（綠色箭頭），導(dǎo)彈受其影響也進(jìn)行轉(zhuǎn)彎（紅色箭頭），讓夾角（綠色）繼續(xù)保持不變，形成了修正提前量的效果，最后正確命中目標(biāo)。

2、導(dǎo)航比

? ? 以上兩圖的比例導(dǎo)引都是讓導(dǎo)彈航向追隨彈目視線旋轉(zhuǎn)進(jìn)行同步轉(zhuǎn)彎，讓導(dǎo)彈航向和彈目視線的夾角保持不變。我們將導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎角速度和彈目視線的旋轉(zhuǎn)角速度之間的比例稱為導(dǎo)航比N（navigation constant，也稱導(dǎo)航增益或?qū)Ш匠?shù)），以上兩圖對應(yīng)的就是N=1。

? ? 實際操作中，比例常數(shù)設(shè)置的越大，導(dǎo)彈對彈目視線角度變化的反饋就越敏感，制導(dǎo)中越會傾向于早拉提前量機(jī)動，下圖兩邊描述的都是對準(zhǔn)橫移的目標(biāo)發(fā)射導(dǎo)彈的情況，目標(biāo)從右向左飛行，左圖導(dǎo)航比為1，右圖導(dǎo)航比為4。

? ? 右邊的導(dǎo)彈因為導(dǎo)航比設(shè)置的較大，在距離較遠(yuǎn)時就開始轉(zhuǎn)彎拉出了提前量，在彈道后段反而不需要進(jìn)行大幅度機(jī)動，整個彈道較為平穩(wěn)，需要的過載較低。

? ? 因為左邊的導(dǎo)彈導(dǎo)航比為1，導(dǎo)彈初始航向和視線夾角又為0°，于是后續(xù)制導(dǎo)會一直試圖保持導(dǎo)彈初始航向和視線夾角同步，導(dǎo)彈實際全程持續(xù)對準(zhǔn)目標(biāo)飛行（變成了三點法），導(dǎo)彈飛行路程較長，末端需要的過載也較大。

? ? 可以看出，適當(dāng)拉高導(dǎo)彈導(dǎo)航有利導(dǎo)彈盡早拉出足夠提前量。不過反過來說，太高的導(dǎo)航比也會導(dǎo)致導(dǎo)彈太敏感，對復(fù)雜機(jī)動的目標(biāo)可能會拉出奇怪的大提前量。戰(zhàn)爭雷霆游戲內(nèi)大部分空空導(dǎo)彈的導(dǎo)航比設(shè)置在4.0，即"propNavMult": 4.0

3、可變導(dǎo)航比

? ?雖然游戲內(nèi)導(dǎo)彈導(dǎo)航比大部分設(shè)置在4，不過這樣的導(dǎo)航比在一些時候仍然太高。

? ? 設(shè)想一個情況：迎頭發(fā)射一枚中距彈，對面在遠(yuǎn)距離就開始反復(fù)轉(zhuǎn)彎（F-POLE）來規(guī)避。導(dǎo)彈飛行中會被敵機(jī)調(diào)動，瞄準(zhǔn)對面的飛機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎。在這種情況下，導(dǎo)航比設(shè)置的越高，導(dǎo)彈會傾向拉越多的提前量，能量損失越嚴(yán)重，有效射程會大幅度縮水。（在戰(zhàn)爭雷霆2.25之前的版本，導(dǎo)彈拉機(jī)動不會有額外掉速 BV1bG4y1b72Z，F(xiàn)-POLE機(jī)動意義很小。但是現(xiàn)時期誘導(dǎo)阻力被添加進(jìn)了游戲，飛機(jī)帶著導(dǎo)彈拉過載是有效的）

? ? 反過來說，如果在導(dǎo)彈飛行中段適當(dāng)調(diào)低導(dǎo)航比，就能降低導(dǎo)彈對敵機(jī)機(jī)動的響應(yīng)，打擊機(jī)動目標(biāo)中段消耗的能量會更小。最后在彈道末端再將導(dǎo)航比調(diào)高，這樣也不會影響導(dǎo)彈末端的追蹤能力。（調(diào)低導(dǎo)航比≠限制可用過載）

? ? 游戲內(nèi)部分導(dǎo)彈搭載了可變導(dǎo)航比功能，

? ? 以AIM-7F為例，自動駕駛儀代碼中先是以導(dǎo)彈預(yù)計撞擊時間來控制導(dǎo)航比：

? ? 撞擊前5秒，增益1.0（導(dǎo)航比4.0）（增益Gain乘在預(yù)設(shè)導(dǎo)航比上）；

? ? 撞擊前8到5秒，增益從0.9增大到1.0（導(dǎo)航比3.6到4.0）（變化過程和時間成正比例，以下都是）；

? ? 撞擊前12到8秒，增益從0.8增大到0.9（導(dǎo)航比3.2到3.6）；

? ? 撞擊前25秒到12秒，增益從0.5增大到0.8（導(dǎo)航比2.0到3.2）；

? ? 撞擊前50秒到20秒，增益從0.3增大到0.5（導(dǎo)航比1.2到2.0）。

? ? 這一串代碼讓導(dǎo)彈飛行過程中越靠近目標(biāo)越敏感。

? ? 然后，7F代碼中還有另外一部分，以發(fā)射后的時間來控制導(dǎo)航比：

? ? 發(fā)射后0秒到1秒，增益從0.0增大到1.0（導(dǎo)航比0到4.0）

? ? 這一串代碼讓導(dǎo)彈飛離掛架后越來越敏感。

? ? 可以發(fā)現(xiàn)，AIM-7F游戲內(nèi)有“發(fā)射后時間”和“撞擊前時間”兩條線來控制導(dǎo)航比，實戰(zhàn)可能會存在沖突，在沖突情況下導(dǎo)彈會執(zhí)行兩個導(dǎo)航比中較小的那個。AIM-7F的導(dǎo)航比控制較好兼顧了近距離格斗射擊和遠(yuǎn)距離BVR。

? ? 但是較差的可變導(dǎo)航比會極大限制導(dǎo)彈的性能。比如下圖的AIM-7E導(dǎo)彈，它的導(dǎo)航比只和發(fā)射后時間有關(guān)：

? ? 發(fā)射后0秒到1.8秒，增益0.0（導(dǎo)航比0）；

? ? 發(fā)射后1.8秒到2.5秒，增益從0.0增加到0.4（導(dǎo)航比0到1.6）；

? ? 發(fā)射后2.5秒到4.5秒，增益從0.4增加到1.0（導(dǎo)航比1.6到4.0）。

? ? 導(dǎo)航比設(shè)置在0時，導(dǎo)彈是不會機(jī)動的，4.5秒后才有正常的追蹤能力，嚴(yán)重影響導(dǎo)彈近距離射擊。雖然限制導(dǎo)彈機(jī)動傾向有利BVR，但是以7E孱弱的動力，也還是打不了多遠(yuǎn)......

? ? 在比例導(dǎo)引的框架下，玩家可以抬高機(jī)頭發(fā)射導(dǎo)彈，形成高拋彈道，如下圖。搭載可變導(dǎo)航比功能的導(dǎo)彈在手動拋射的情況下更有利，導(dǎo)彈能夠拋的更高：

4、機(jī)動控制

? ? 比例導(dǎo)引解決了“車應(yīng)該往個方向開”的問題，下一個問題則是“方向盤應(yīng)該打多少”。游戲內(nèi)調(diào)節(jié)導(dǎo)彈實際過載輸出使用的是PID控制。

? ? 自上而下，

? ? accelControlProp，PID的Kp（比例）項，過載輸出的基礎(chǔ)，數(shù)值越大，導(dǎo)彈對誤差響應(yīng)越大；

? ? accelControlIntg，PID的Ki（積分）項，能夠在有系統(tǒng)誤差和外力作用時消除偏差，數(shù)值越大響應(yīng)越快；

? ? accelControlDiff，PID的Kd（微分）項，能夠抑制過沖和振蕩，數(shù)值過大會造成導(dǎo)彈響應(yīng)遲鈍；

? ? baseIndSpeed，有利于提升導(dǎo)彈飛行穩(wěn)定性，具體意義不明，不過目前大部分空空導(dǎo)彈都設(shè)置在1800.0；

? ? accelControlIntgLim，為積分項的輸出設(shè)置上限，抑制超調(diào)。

? ? 合適的PID參數(shù)對導(dǎo)彈的正常工作非常重要。PID調(diào)試失誤會導(dǎo)致包括但不限于導(dǎo)彈亂飛、響應(yīng)遲鈍、拉大提前量、打不準(zhǔn)、邊飛邊抖之類的問題。調(diào)PID是很大的工作量，而且需要根據(jù)導(dǎo)彈氣動修改和安東星物理環(huán)境變化來更新。

5、慣性制導(dǎo)（IOG）和數(shù)據(jù)鏈（DL）

? ??游戲內(nèi)空空導(dǎo)彈在能夠連續(xù)獲取彈目角度時，會工作在比例導(dǎo)引模式（半主動彈雷達(dá)STT鎖定、主動彈導(dǎo)引頭鎖定、紅外彈鎖定）。部分搭載慣性制導(dǎo)的導(dǎo)彈在無法連續(xù)獲取角度后會進(jìn)入慣導(dǎo)（紅外彈和半主動彈脫鎖，主動彈導(dǎo)引頭未開機(jī)或脫鎖），會根據(jù)目標(biāo)最后的位置和航向進(jìn)行制導(dǎo)截?fù)簟T性制導(dǎo)打高速機(jī)動的目標(biāo)用處不大，但是一些直升機(jī)上的反坦克導(dǎo)彈可以發(fā)射后中止激光照射脫離，利用慣導(dǎo)來打地上不動的車（不過也不是很準(zhǔn)）。

? ? 搭載數(shù)據(jù)鏈（datalink）的導(dǎo)彈進(jìn)入慣導(dǎo)狀態(tài)后，可以接受載機(jī)傳感器（一般是雷達(dá)TWS）的數(shù)據(jù)來更新目標(biāo)位置速度和航向，以此再調(diào)整導(dǎo)彈航向。有數(shù)據(jù)鏈刷新的情況下，慣導(dǎo)對機(jī)動目標(biāo)也會有用很多。

6、高拋（LOFT）

? ? 超視距射擊時，讓導(dǎo)彈先爬升再俯沖有利于降低導(dǎo)彈中段飛行受到的空氣阻力，并將部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能儲存起來，有利于提升導(dǎo)彈的有效射程、提高導(dǎo)彈的末端速度。 BV1u24y127ye

? ? 上文提及過手動拉高機(jī)頭拋射導(dǎo)彈，不過游戲里還有少部分導(dǎo)彈有自動拋射功能，以類似下圖的代碼來控制，類似代碼還被用在了道爾之類的防空導(dǎo)彈上。

? ? 但是因為預(yù)設(shè)的高拋角度太低，游戲里的自動高拋和平射接近，基本上沒有什么用——這也是游戲內(nèi)動力魔法（1.7t 30s）的AIM-54A并不能打出DCS早年的54A mk60效果的原因，因為DCS拋射角度高達(dá)35°，戰(zhàn)雷拋射角度太小都在打平射。