什么是坦克的火控系统？其作用是什么？
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火控系统即火力控制系统,用于控制武器的搜索/瞄准/攻击
坦克火控系统包括潜望镜、瞄准镜、激光测距仪、坦克夜视仪、高低机和方向机、火炮稳定器和带有多种传感器的火控计算机。下面我们将逐一介绍。
1.潜望镜
供观察用的潜望镜，分为无放大倍率和放大倍率的两种。无放大倍率的潜望镜，是根据光学中平面镜成像的原理，由镜体加上下反射镜等组成的。根据需要改变上下反射镜相对位置可制成不同潜望高度的潜望镜，有的还可制成旋转和俯仰式的，以便回转周视，增大观察范围。坦克上有车长观察潜望镜，炮长、二炮手用于搜索、观察的炮手潜望镜，驾驶员潜望镜，以及水陆坦克高潜望镜。
有放大倍率的潜望镜可以增大视见距离。它是由上、下反射镜和物镜组，分划镜（有的没有），目镜组和镜体等组成的。有昼视、昼夜互换、昼夜组合、测光测距与昼夜视组合，稳像式的观瞄测距组合系统等类型。
指挥潜望镜安装在炮塔的指挥塔前方位置上，可随指挥塔转动和相对指挥塔俯仰。指挥潜望镜是潜望镜和望远镜的结合，它既能观察较近目标，又能对较远的目标进行放大。它是车长用来观察战场，搜索和指示目标，判定火炮至目标的距离和测量射弹偏差用的望远观察仪器。
2.瞄准镜
坦克炮瞄准镜是供炮长操纵火炮和并列机枪时，用以发现目标，直接瞄准目标，测量距离，修正射弹偏差，观察战场，观察弹着点的一种光学仪器。坦克炮瞄准镜大多是光学绞链式直筒望远瞄准镜。它由物镜组、分划镜、光学绞链、变倍系统、目镜组和镜体等组成。它装在火炮左侧，镜头部分固定在火炮摇架左侧的瞄准镜支架上，接眼的目镜部分固定在炮长座位前面的活动吊架上，以便于炮长瞄准用。火炮俯仰时，通过镜筒中部的活动绞链使镜头的物镜一端随之俯仰，并通过炮塔前部椭圆形开口瞄准目标。目镜处有护眼圈和护额垫，以保证坦克颠簸时不致碰伤乘员。这种瞄准镜通常能将目标放大7～10倍（辨认远处目标和提高瞄准精度时用）和3.5～5倍（视场角较大，一般用作观察战场，搜索目标）两档，可以根据不同的需要，变换放大倍率。这种瞄准镜利用测距分划，只能对事先已知尺寸为2.7米高的目标（如敌坦克）进行测距，精度低，1000米的距离误差竟达80～100米。在装有较先进的火控系统的坦克上，这种瞄准镜仅作为辅助瞄准装置使用，即在先进的火控系统出现故障时才使用。
近年来出现的指挥仪式火控系统中，炮长采用了独立稳定式瞄准镜，或称稳像式激光测距瞄准镜，如豹Ⅱ坦克上的EMSE－15型炮手用综合式瞄准镜。该瞄准镜内有一具备有两个放大倍率（如8倍、16倍）的单目光学潜望式瞄准镜、钕玻璃激光测距仪，以及稳定瞄准线的设备。稳定的主瞄准线在方向上有一定的活动范围，高低方向上则取决于火炮瞄准角的修正角度。其瞄准线的稳定多是在平行光路中通过稳定反射镜来实现的。光线从入射窗进来后，经反射镜反射，通过透镜、直角棱镜在分划镜上成像，观察者则通过目镜和棱镜组进行观察。这种指挥仪式火控系统的一般工作过程如下：炮长通过控制装置使瞄准线对准目标，此时火炮自动随动于瞄准线。对准目标后进行测距和跟踪，随后，火控计算机根据输入的距离、目标速度、倾斜角与各弹道修正参数，计算出提前角。该提前角信息仅输送给炮塔和火炮驱动系统，驱动火炮到达允许的射击提前位置。一旦火炮进入计算机所规定的允许射击位置，就自动进行射击。为了判断火炮是否进入允许射击位置，一般在系统中设有一个具有逻辑判断功能的重合电路或称射击门电路。由于这种瞄准镜有独立的瞄准线稳定装置，炮长直接控制的是瞄准线而不是火炮，需要稳定的往往只是一个棱镜或镜座，质量很小，所以瞄准线的稳定精度很高，可达0.2密位，远远超过了火炮的稳定精度，使射击精度大为提高，可以实现行进间对运动目标的射击。必须指出，瞄准线独立于火炮，动态精度虽然提高，但静态精度却有所降低。
激光测距仪与昼夜间瞄准镜合成一体以及瞄准线的稳定，可使炮长不论在白天还是夜间，不论在原地还是在行进中都能判定目标距离并对目标进行准确的射击。美国的XM－803坦克装上这种瞄准镜以32公里/小时的速度越野时，瞄准线误差值在水平和高低两个方向上不大于0.5密位。坦克炮有了这种瞄准镜和其他先进的火控部件组成的火控系统，不管坦克如何颠簸，都能保证有较高的首发命中率。
3.激光测距仪
激光测距仪是用激光来测定坦克至目标距离的一种仪器。利用激光测距比用目测判断距离或用光学测距的精度都高，而且精度不受距离远近的影响；激光测距仪体积小，重量轻，操作和使用方便，易于掌握；抗干扰性强。但是，它在大雾弥漫能见度差激光衰减严重的情况下，无法测距。
激光测距仪的测距原理是怎样的呢？大家知道，距离＝速度×时间。激光测距仪就是根据这个基本道理设计的。测距时，激光测距仪向目标发时一个激光脉冲，由于目标的漫反射，部分能量被反射回激光测距仪。激光测距仪测量出从发射激光脉冲到接收到回波激光脉冲所经过的时间t、则激光测距仪到目标的距离S就可以求出。因为光速C约为30万公里/秒，在激光测距仪测量出的时间t内，激光经过一个来回路程，所以1/2Ct就是激光测距仪到被测目标的距离S。但是，由于光速极快，其运行几百米、几千米的时间，是用钟表无法精确测出的。采用时标振荡器（石英晶体振荡器）可以计时。这种振荡器振荡频率极高，比如每秒钟能产生3000万个晶振脉冲，每个脉冲的持续时间就是3000万分之一秒。测距时，在发射激光脉冲的同时，计数器开始记录晶振脉冲的个数，一直记到接收到回波激光为止。如果共记录n个脉冲，那么，n×3×10-7秒就是激光脉冲在激光测距仪和目标间往返一次的时间。显然，用这种方法可以精确地测量出时间t，从而算出目标的精确距离。
激光测距仪种类繁多，性能各异。但其结构都包括电源、激光器、激光发射光学系统（发射望远镜）、激光接收光学系统（接收望远镜）、电控系统（光电元件、放大整形、门控电路、时标振荡器、计数器等）、距离显示器等几部分。激光测距仪的工作过程如下：接通电源，激光测距仪及其时标振荡器开始工作。这时由于门关闭，时标振荡器的脉冲信号不能进入计数器。当测距仪对准目标且炮长按下触发按钮时，激光器就发出一个很强很窄的激光脉中。激光器发出的激光要分成两路：一路激光束经过发射光学系统，使激光束发散角进一步减小后射出并经大气传输打到目标上；另一路就是其中的极小一部分激光立即由取样棱镜的反射而进入光电元件的光敏面上，作为发射参考信号（取样信号或称主波信号），来标定激光出发的时间。参考讯号到达光电转换器（光电倍增管等），将光讯号转换成为电信号，即光脉冲变成电脉冲。这个电脉冲经放大整形后送入时间测量系统，打开电子计数器的电子门，此时，时标振荡器的脉冲信号进入计数器，计录器开始记录脉冲个数（即开始计算时间）。而射向目标的激光脉冲，由于目标的漫反射作用，总有一部分光从原路反射回来，而进入接收光学系统，由目标返回的激光脉冲（接收信号或称回波信号）同样也经过光电转换器、放大整形电路而进入时间测量系统，回波信号推动电子门发出关门指令，使电子门关闭，时标振荡器的脉冲信号不能进入计数器内，计数器停止计数（停止计算时间）。时间测量系统的计数器把所记录的脉冲个数经译码电路换算成距离，通过距离显示器显示出来，所显示的数字，就是被测目标的距离。同时，把测出的目标距离信息自动输入火控计算机。
激光测距瞄准镜借助瞄准镜视场内的指标可与坦克武器一起进行校正。独立式激光测距仪是根据望远镜原理制成的接收望远镜和发射镜望远镜各有其独自光学元件的测距仪。其主机部分（收、发机部分）通常安装在坦克炮塔外部的装甲匣内，其控制部分位于炮长和车长的工作位置上。独立式激光测距仪通常是借助坦克炮瞄准目标的，这时，两者的光轴必须一致（两者同时对准一个目标）。也就是说炮长通过瞄准镜瞄准目标后，激光测距仪也对准这个目标，只要按下激光发射按钮，就可以测出目标的距离并在距离显示器上显示出距离数值，使用起来非常方便。
现代坦克用激光测距仪测距范围为300～10000米，测距误差为±5～10米，每分钟能测距6～12次，最高达每秒钟1次，在各种气候条件下测距的可靠性达99％。在－40℃～＋50℃的温度下都能正常工作。但是由于激光的光束较狭窄，对准目标较困难，所以当目标比较隐蔽，其前后有烟带、树木、土堆或农作物（仍可见目标）等时，不易测得其真实目标距离，目前有的已有“选择”数据的能力，由乘员控制来解决，即在一次发射中，能选择读第一或第二或第三返回的数据，而舍弃其他数据。美国M－1坦克采用的二氧化碳激光测距仪比较简单，测距效能高，对人眼也安全；该测距仪和热成像仪一体化之后，能够昼夜测距。所以，它是一种较理想的激光测距仪。
4.夜视仪
第二次世界大战后期德国人在车辆上安装了一种仪器，使车辆在黑夜不开灯就可高速行驶，从而把V－2火箭在夜间送往前线，成功地避开了同盟国军队的监视和空袭。这种仪器就是最早的坦克夜视仪。现在的主动红外夜视仪就是由它演变而来的。所谓坦克夜视仪就是利用红外线或放大天然微光原理供坦克乘员进行夜间观察和瞄准的仪器。现代坦克上主要用主动红外夜视仪、被动红外夜视仪和微光夜视仪。
（1）主动红外夜视仪
红外夜视仪是用目标（物件、人员）发出的或反射回来的红外线进行观察的夜视仪器。现代坦克装配有驾驶员红外夜视仪、车长红外夜视仪、炮长红外夜视仪和炮长红外夜间瞄准镜。主动红外夜视仪靠自带红外光源（红外探照灯）照射目标，利用被目标反射回来的红外线转换成可见图像，由红外探照灯、观察镜、电源三部分组成的。由于自然界物体的温度较低，辐射出的红外线能量很小，不能满足仪器的成像要求，所以需要红外探照灯或带有红外滤光玻璃的白炽探照灯来发射人眼行不见的红外辐射。主动红外夜视仪的工作原理如下：当接通电源后，红外探照灯发射出红外线，照射前方目标，由主动红外夜视仪中的观察镜的物镜接收目标反射回来的红外线，在红外交像管的光电阴极面上形成目标的红外光学图像，通过变像管将不可见的红外目标像换成人眼可见的目标图像，在荧光屏上显示出来，于是人眼就可通过观察镜的目镜观察到目标的图像。目前，坦克驾驶员红外夜视仪的视距（目标是坦克）为60～100米，车长红外夜视仪的视距（目标是坦克）为800～1000米，炮长红外夜间瞄准镜的视距为1200米，有的可达1500米。主动红外夜视仪因为有红外探照灯照明场景，光束照射到目标上将使景物间形成了较显著的明暗反差，所以图像消晰，利于观察但是容易自我暴露（红外探照灯向外发射红外线、容易被红外探测器发现）而招来火力攻击，而且观察的范围只限于被照明的景物，视距也受到探照灯的尺寸和功率的限制，红外探照灯易被打坏，因而逐步为各种被动式的夜视仪器所代替。
（2）微光夜视仪
夜间的月光、星光、银河系的亮光和大气辉光等，通称为“微光”。利用夜空的微光并加以放大，使人眼能看得见目标图像的一种仪器称为微光夜视仪。微光夜视仪的总体结构与主动式红外线夜视仪基本相同，唯一的区别是省去了红外线光源——红外探照灯，所以它是一种被动式夜视仪器。微光夜视仪的关键部件是像增强器，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图像转换成人眼可看清的可见光景物图像。微光夜视仪工作原理如下：其光学系统的物镜接收目标反射的自然微光，在像增强器的第一级光电阴极面上形成极为微弱的目标光学图像，经像增强器增强（其亮度增益通常为几万倍）后，在最后一级荧光屏上显示可供人眼观察的目标图像。微光夜视仪构造简单，体积较小，耗电较少，特别是不需人工的红外光源，因而使用安全可靠，不易暴露，从而提高了坦克在夜间的隐蔽性。英军在马岛战争中，借助这种夜视设备最终占领了马岛，就是个明证。但是，微光夜视仪的观察效果和作用距离，受周围环境的自然照度（星光或辉光的亮度）和大气透明度影响较大，在全黑条件下几乎不能工作。与主动红外夜视仪相比，图像不如后者清晰。特别是当天空中有密布的浓云和贴近地面的烟雾与无定向的散射将使景物的照度和对比度明显下降，会严重地影响观察效果。所以在某些坦克上还同时装有主动红外夜视仪或被动红外夜视仪。利用级联式像增强器的微光夜视仪，基本上能符合战术性能要求，但它遇到炮口焰、爆炸闪光等会产生模糊现象，最后一级图像还有畸变，因而不得不时常中断工作。在像增强器的光电阴极和荧光屏之间插入一个具有电子倍增功能的器件，可以避免闪光造成的模糊现象。目前，较先进的微光夜视仪的夜视距离在星光下已达到1600米，月光下已达2700米。如果把像增强器加在电视机的光导摄像管面前，那么电视机就可以在微光下工作，成为全被动放大的夜视仪器。豹Ⅰ坦克上的PZB-200型坦克瞄准镜就是这一种。这种瞄准镜是由安装在坦克炮上方的电视摄像机、两个位于车长和炮长前面的监视器、操纵台和连接电缆组成的。当照度为10-4勒克斯时，使用该瞄准镜可在1500米距离内进行射击。
（3）被动红外夜视仪
大家知道，响尾蛇的眼睛已退化得快成为瞎子了，但它却能敏捷地捉住老鼠及其他小动物，是因为在响尾蛇的眼与鼻之间的小“颊窝”热敏感器官（热源测位器），能接收小动物身上发射出来的红外辐射，周围温度变化在0.003℃它就能感到，且能定方位，引导响尾蛇去猎取食物。被动红外夜视仪就是根据这种现象研制成的。它是利用红外探测器将目标与背景间、目标各部分间的辐射差接收后，形成可见的图像显示出来，是供人观察的一种夜视仪。它可利用人体、坦克发动机废气等发出的微弱红外光源进行观察、瞄准。由于它工作在8～14微米的热红外波段，可将处于常温下的景物的热辐射分布图像加以记录并转换成可见的光图像显示出来，所以又称为热成像仪。M-1和豹Ⅱ坦克均装备有热成像仪。
被动红外夜视仪是利用光学扫描技术和对中、远红外辐射敏感的固体半导体材料，将地物辐射的红外能量转变成电信号，把电信号处理放大后，再转变成电信号，把电信号处理放大后，转变成可见光图像的。来自目标的热辐射通过输入光学镜组（无焦点）照射到扫描器上，并通过一个红外平行光物镜聚焦在探测器上。探测器将热辐射信号转换成电信号。电信号经过相应放大后通过发光二极管转换成可见光。通过平行光镜头将发光二级管射线控制在扫描镜的背面。用这种方式，在任何情况下都必然在机械上保证接收热成像和发光二极管显像的同步性。因此，可以看到在发光二级管组件中产生、由扫描器组合的“热图像”。致冷器的作用是提高系统的灵敏度，减少探测器本身的热辐射。
被动红外夜视仪自身无红外光源，只依赖目标与背景间、目标各部份间的温差而产生的热辐射成像，因而不受周围环境的自然照明条件影响；用它可透过雾、雨、雪观察目标甚至能透过稀疏的丛林进行观察，能透过伪装，探测出隐蔽的车辆和火炮的位置，甚至能辨认机场上刚起不久的飞机留下的“热痕”轮廓；具有良好的隐蔽性，不易被敌方发现和干扰，使用安全可靠；它不会由于炮口焰、炸弹爆炸等产生致盲效应；对坦克发动机和刚发射过的枪管、炮管等具有较强热辐射源的目标，它的视距可达数公里。现代较先进的主战坦克装备的被动红外夜视仪视距一般为1200～1500米，最大已达3000米。但是，热成像仪需要附加的制冷设备不易保证及时更换；冷却探测器的气瓶不易得到，换瓶后制冷器系统的污染也是个问题，角度辨率还比较低，目标的细节难以辨认；它所显示的温度对比图像与可见光对比的图像有所差异，人们观察不习惯；敌方在含有防红外药剂的烟幕或装备防热红外侦察的伪装装置掩护下，可能照常能够机动。
总之，由于坦克上装有这些夜视仪器，在夜间能看清周围的目标，所以坦克变成了夜战的能手。
5.方向机和高低机
对坦克火炮的操纵和稳定是为人们最先注意的问题。现代坦克上装的动力传动装置，以保证最快的瞄准速度并保证迅速地将火力从一个目标转向另一个目标。此外，火炮还需要最小稳定瞄准速度以保证对目标的精确瞄准。现代坦克的最小瞄准速度为0.05°～0.1°/秒不等，而炮塔的急转速度已提高到30°/秒和30°/秒以上。
一代坦克炮有两套操作机构可使用。一套是手工操作，由炮手左手摇动方向机、右手摇动高低机，实施跟踪和瞄准；另一套是电操纵，高低向一般为电液式，由炮长控制，水平向由炮长通过电机放大机控制。前者使用可靠，但速度慢，现代坦克留作备用。后者既可实施高速跟踪，又能实施精确瞄准，是常用机构。早期坦克仅有手工操作机构。
（1）炮塔方向机
坦克炮大都安装在可旋转的炮塔上。在战斗时，炮塔应能同速转动，使火炮对准随时出现的目标，炮塔还应能低速转动以对目标进行精确瞄准，或以某一任意速度转动使火炮跟踪敌人活动目标，进行概略瞄准或行进间瞄准等等。炮塔方向机就是用来回转炮塔的，它一般由炮手操纵，但在近代坦克上，为了使车长发现新的目标时能直接将火炮调转到新目标力向，以提高火力机动性，车长大都能超越炮长直接操纵炮塔。
炮塔方向机一般是由炮塔座圈、方向机减速箱和驱动装置等部分组成的。炮塔座圈相当于一个大的向心推力球轴承，用来支承炮塔，并使炮塔能相对于车体灵活转动。行军时，为了将炮塔可靠地固定住，采用炮塔行军固定器。方向机减速箱简称方向机。它固定在炮塔上，直接用来驱动炮塔。驱动装置用来驱动方向机减速箱。现代坦克在迅速转移火力或者使用稳定器时用动力驱动，即用电驱动或液压驱动。动力驱动的能源是坦克内的蓄电池和发电机。当不使用稳定器或动力驱动装置发生故障而需要转动炮塔时，用于驱动。在采用双向稳定器的坦克上，方向稳定器产生的信号，通过动力驱动装置来驱动方向机减速箱。目前，方向机的转速可快可慢，通常可使炮塔以0.05°～30°/秒的任意转速左右回转，十分灵活。
（2）高低机
高低机固定在炮框左侧，用来赋予现代坦克炮以-10°～+20°的高低射角。高低机主要是由减速机构、保险联轴器和解脱装置组成的。减速机构用来赋予火炮以高低射角和使火炮进行瞄准。保险联轴器用于坦克行进间火炮剧烈颠震时，保护高低机的零件不受损坏。解脱装置用来使蜗杆和蜗轮分离。
手摇瞄准时，转动转轮，动力经减速机构使火炮绕耳轴俯仰。利用稳定器操纵台瞄准时，解脱装置使蜗杆和蜗轮分离，因而火炮不受高低机控制，即可使用稳定器进行高低瞄准，使用高低稳定器时火炮可在0.07°～4.5°/秒速度范围内进行俯仰瞄准，快速地改变射击距离，并准确地捕捉目标。
6.火炮稳定器
坦克在起伏不平或曲折的道路上行驶，会使火炮因车体振动而偏离瞄准角即射角或因坦克转向而偏离原方位角。在这种情况下，即使通过瞄准镜发现了目标，也难以操纵火炮高低机和方向机在短促时间内完成精确瞄准与准确射击。因而需要安装一种自动调节装置，以保证火炮不因车体的振动而改变已瞄准的方位。这种装置就是火炮稳定器，它可将火炮和并列机枪稳定在所赋予的射角和射向上。火炮稳定器分为单向和双向两种。仅有火炮高低稳定的是单向稳定器，也称高低稳定器。不仅能高低稳定，而且也能实现方向稳定的是双向稳定器。现代主战坦克大多装了双向稳定器。采用火炮双向稳定器，可使坦克运动时火炮和并列机枪自动地保持在所赋予的高低和方向位置上，从而提高行进间射击的精度；可用一个操纵台实现高低或水平方向的瞄准，既轻便，又平稳；车长可以超越炮长而直接控制稳定器给炮长指示目标；在火炮不需要稳定时，可用电传动机构来驱动炮塔。
那么，火炮稳定器为什么能使火炮不受车体颠簸的影响呢？这好比人们抱着电视机坐在行驶的汽车上，汽车左右倾斜或前后俯仰，人都能感觉出来，并会通过神经系统驱使身体向相反的方向倾斜或俯仰，从而抵消摇晃、颠簸的作用。坦克火炮稳定器正是一种相当于人体这种功能的装置。它是由测感机构和执行机构组成的。相当于人的感觉器官的测感机构，专门用来测量和感受坦克车体左右摇摆或前后俯仰的角度大小和速度的快慢。相当于人之手脚的执行机构，根据测感机构测量出坦克车体水平摆动、俯仰角的大小和俯仰速度的快慢，使炮身向相反的方向摆动和俯仰，以抵消车体的晃动和颠簸。
火炮稳定器是由陀螺仪组、操纵台、动力油缸、液压放大机、电机放大机和炮塔电功机等组成的。现举例说明其简单原理：例如，火控计算机定出火炮射击高低角是0.1°，高低方向的火炮稳定器就将火炮身管稳定在0.1°的位置上。由于火炮身管受车体上下振动的影响，高低角必然会发生变化。如果炮管台高0.05°，高低稳定器中的测感机构——陀螺仪等就会立刻感受到炮管变化0.05°，并将感受到的这个变化量变成电信号，放大后，通过执行机构——电动机和动力油缸等对火炮加修正力，使炮管迅速向下转动0.05°，恢复到高低角原定的0.1°位置上。此时测感机构就没有信号输出，修正力也就立刻消失，炮管也就不再转动。由于这个修正过程是在很短的时间内完成的，因此，尽管炮管受车体颠簸振动发生变化，但修正合力会使坦克火炮仍能保持在预定射角的允许范围内。双向稳定器与单向稳定器的工作原理基本相同，都是利用陀螺仪的定轴性进行稳定，利用陀螺仪的进动性进行瞄准的。所不同的是为了稳定火炮的方向，将陀螺仪的安装方向转了90°。稳定精度是评定火炮稳定器的主要指标。据报导，M-1坦克、豹Ⅱ坦克高低瞄准的稳定精度是0.2～0.15密位，方向瞄准的稳定精度是0.4～0.3密位。
7.火控计算机
火控计算机是一种自动赋予火炮射角的仪器，是一个数据处理系统，它是火控系统的核心部分。炮长用瞄准镜搜索到目标后，进行瞄准并通过激光测距仪测出日标距离，该距离数据将自动输入火控计算机，火控计算机根据目标距离、选用的弹种、内外弹道数据以及炮管磨损、耳轴倾斜、气温、药温、风力、风向、初速等的修正量（可用各种传感器测量，也可用人工装定）进行弹道解算，解算出的瞄准角和方向提前角被送到瞄准镜并自动装定表尺，同时输出电信号控制火炮稳定器赋予火炮瞄准角和方向提前角，并自动调整好火炮的位置，炮长在瞄准镜内进行二次瞄准即可击发射击。除开始瞄准、二次瞄准和弹种选择外，其他工作程序完全自动化，这不仅缩短了火炮射击时间，而且提高了火炮射击精度，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。
火控计算机的种类很多，数字式电子弹道计算机比较先进。因为它既能指挥控制坦克炮的射击，又能指挥控制反坦克导弹的发射，有利于在坦克上采用导弹武器；它比模拟式计算机更能满足增强坦克的火力的要求，而且可与机载、舰载计算机通用；电子弹道计算机的计算精度高，并且有记忆存储、逻辑判断的能力。
火控计算机是由输入装置、运算器、存储器、控制器和输出装置等组成的。简易的火控计算机连存储器都没有，用距离译码来控制运算。输入装置用来输入原始数据和计算程序。存储器用来保存和记录原始数据、运算步骤及中间结果。运算器是对代码进行算术运算和逻辑运算等各种运算的装置。控制器用来实现机器各部份的联系和控制，保证计算过程的自动进行。输出装置用来输出计算结果。
弹道计算机的道理和算盘的道理是一样的：要算一道题，先拿到任务书（相当于计算机的输入装置），然后根据需要把记录在纸上的数据（相当于存储器），有顺序地取到算盘（相当于运算器）上，人用手指拨珠子并决定进行何种运算（相当于控制器），最后把计算结果写在报告书（相当于控制器），最后把计算结果写在报告书（相当于输出装置）上。但是，火控计算机与算盘有不同之处：算盘是一颗一颗珠子拨算，而且要考虑对中间结果的处理，火控计算机则每秒可以自动进行几十万次的运算。装有这么一套先进综合火控系统的主战坦克，无论在白天或黑夜，无论是处于原地还是行进间，都能又准又快地确定火炮射击的方向与高低角，保证火炮迅速地瞄准敌人的目标（静止或活动的目标），并把它们击毁。
坦克火控系统包括潜望镜、瞄准镜、激光测距仪、坦克夜视仪、高低机和方向机、火炮稳定器和带有多种传感器的火控计算机。下面我们将逐一介绍。
1.潜望镜
供观察用的潜望镜，分为无放大倍率和放大倍率的两种。无放大倍率的潜望镜，是根据光学中平面镜成像的原理，由镜体加上下反射镜等组成的。根据需要改变上下反射镜相对位置可制成不同潜望高度的潜望镜，有的还可制成旋转和俯仰式的，以便回转周视，增大观察范围。坦克上有车长观察潜望镜，炮长、二炮手用于搜索、观察的炮手潜望镜，驾驶员潜望镜，以及水陆坦克高潜望镜。
有放大倍率的潜望镜可以增大视见距离。它是由上、下反射镜和物镜组，分划镜（有的没有），目镜组和镜体等组成的。有昼视、昼夜互换、昼夜组合、测光测距与昼夜视组合，稳像式的观瞄测距组合系统等类型。
指挥潜望镜安装在炮塔的指挥塔前方位置上，可随指挥塔转动和相对指挥塔俯仰。指挥潜望镜是潜望镜和望远镜的结合，它既能观察较近目标，又能对较远的目标进行放大。它是车长用来观察战场，搜索和指示目标，判定火炮至目标的距离和测量射弹偏差用的望远观察仪器。
2.瞄准镜
坦克炮瞄准镜是供炮长操纵火炮和并列机枪时，用以发现目标，直接瞄准目标，测量距离，修正射弹偏差，观察战场，观察弹着点的一种光学仪器。坦克炮瞄准镜大多是光学绞链式直筒望远瞄准镜。它由物镜组、分划镜、光学绞链、变倍系统、目镜组和镜体等组成。它装在火炮左侧，镜头部分固定在火炮摇架左侧的瞄准镜支架上，接眼的目镜部分固定在炮长座位前面的活动吊架上，以便于炮长瞄准用。火炮俯仰时，通过镜筒中部的活动绞链使镜头的物镜一端随之俯仰，并通过炮塔前部椭圆形开口瞄准目标。目镜处有护眼圈和护额垫，以保证坦克颠簸时不致碰伤乘员。这种瞄准镜通常能将目标放大7～10倍（辨认远处目标和提高瞄准精度时用）和3.5～5倍（视场角较大，一般用作观察战场，搜索目标）两档，可以根据不同的需要，变换放大倍率。这种瞄准镜利用测距分划，只能对事先已知尺寸为2.7米高的目标（如敌坦克）进行测距，精度低，1000米的距离误差竟达80～100米。在装有较先进的火控系统的坦克上，这种瞄准镜仅作为辅助瞄准装置使用，即在先进的火控系统出现故障时才使用。
近年来出现的指挥仪式火控系统中，炮长采用了独立稳定式瞄准镜，或称稳像式激光测距瞄准镜，如豹Ⅱ坦克上的EMSE－15型炮手用综合式瞄准镜。该瞄准镜内有一具备有两个放大倍率（如8倍、16倍）的单目光学潜望式瞄准镜、钕玻璃激光测距仪，以及稳定瞄准线的设备。稳定的主瞄准线在方向上有一定的活动范围，高低方向上则取决于火炮瞄准角的修正角度。其瞄准线的稳定多是在平行光路中通过稳定反射镜来实现的。光线从入射窗进来后，经反射镜反射，通过透镜、直角棱镜在分划镜上成像，观察者则通过目镜和棱镜组进行观察。这种指挥仪式火控系统的一般工作过程如下：炮长通过控制装置使瞄准线对准目标，此时火炮自动随动于瞄准线。对准目标后进行测距和跟踪，随后，火控计算机根据输入的距离、目标速度、倾斜角与各弹道修正参数，计算出提前角。该提前角信息仅输送给炮塔和火炮驱动系统，驱动火炮到达允许的射击提前位置。一旦火炮进入计算机所规定的允许射击位置，就自动进行射击。为了判断火炮是否进入允许射击位置，一般在系统中设有一个具有逻辑判断功能的重合电路或称射击门电路。由于这种瞄准镜有独立的瞄准线稳定装置，炮长直接控制的是瞄准线而不是火炮，需要稳定的往往只是一个棱镜或镜座，质量很小，所以瞄准线的稳定精度很高，可达0.2密位，远远超过了火炮的稳定精度，使射击精度大为提高，可以实现行进间对运动目标的射击。必须指出，瞄准线独立于火炮，动态精度虽然提高，但静态精度却有所降低。
激光测距仪与昼夜间瞄准镜合成一体以及瞄准线的稳定，可使炮长不论在白天还是夜间，不论在原地还是在行进中都能判定目标距离并对目标进行准确的射击。美国的XM－803坦克装上这种瞄准镜以32公里/小时的速度越野时，瞄准线误差值在水平和高低两个方向上不大于0.5密位。坦克炮有了这种瞄准镜和其他先进的火控部件组成的火控系统，不管坦克如何颠簸，都能保证有较高的首发命中率。
3.激光测距仪
激光测距仪是用激光来测定坦克至目标距离的一种仪器。利用激光测距比用目测判断距离或用光学测距的精度都高，而且精度不受距离远近的影响；激光测距仪体积小，重量轻，操作和使用方便，易于掌握；抗干扰性强。但是，它在大雾弥漫能见度差激光衰减严重的情况下，无法测距。
激光测距仪的测距原理是怎样的呢？大家知道，距离＝速度×时间。激光测距仪就是根据这个基本道理设计的。测距时，激光测距仪向目标发时一个激光脉冲，由于目标的漫反射，部分能量被反射回激光测距仪。激光测距仪测量出从发射激光脉冲到接收到回波激光脉冲所经过的时间t、则激光测距仪到目标的距离S就可以求出。因为光速C约为30万公里/秒，在激光测距仪测量出的时间t内，激光经过一个来回路程，所以1/2Ct就是激光测距仪到被测目标的距离S。但是，由于光速极快，其运行几百米、几千米的时间，是用钟表无法精确测出的。采用时标振荡器（石英晶体振荡器）可以计时。这种振荡器振荡频率极高，比如每秒钟能产生3000万个晶振脉冲，每个脉冲的持续时间就是3000万分之一秒。测距时，在发射激光脉冲的同时，计数器开始记录晶振脉冲的个数，一直记到接收到回波激光为止。如果共记录n个脉冲，那么，n×3×10-7秒就是激光脉冲在激光测距仪和目标间往返一次的时间。显然，用这种方法可以精确地测量出时间t，从而算出目标的精确距离。
激光测距仪种类繁多，性能各异。但其结构都包括电源、激光器、激光发射光学系统（发射望远镜）、激光接收光学系统（接收望远镜）、电控系统（光电元件、放大整形、门控电路、时标振荡器、计数器等）、距离显示器等几部分。激光测距仪的工作过程如下：接通电源，激光测距仪及其时标振荡器开始工作。这时由于门关闭，时标振荡器的脉冲信号不能进入计数器。当测距仪对准目标且炮长按下触发按钮时，激光器就发出一个很强很窄的激光脉中。激光器发出的激光要分成两路：一路激光束经过发射光学系统，使激光束发散角进一步减小后射出并经大气传输打到目标上；另一路就是其中的极小一部分激光立即由取样棱镜的反射而进入光电元件的光敏面上，作为发射参考信号（取样信号或称主波信号），来标定激光出发的时间。参考讯号到达光电转换器（光电倍增管等），将光讯号转换成为电信号，即光脉冲变成电脉冲。这个电脉冲经放大整形后送入时间测量系统，打开电子计数器的电子门，此时，时标振荡器的脉冲信号进入计数器，计录器开始记录脉冲个数（即开始计算时间）。而射向目标的激光脉冲，由于目标的漫反射作用，总有一部分光从原路反射回来，而进入接收光学系统，由目标返回的激光脉冲（接收信号或称回波信号）同样也经过光电转换器、放大整形电路而进入时间测量系统，回波信号推动电子门发出关门指令，使电子门关闭，时标振荡器的脉冲信号不能进入计数器内，计数器停止计数（停止计算时间）。时间测量系统的计数器把所记录的脉冲个数经译码电路换算成距离，通过距离显示器显示出来，所显示的数字，就是被测目标的距离。同时，把测出的目标距离信息自动输入火控计算机。
激光测距瞄准镜借助瞄准镜视场内的指标可与坦克武器一起进行校正。独立式激光测距仪是根据望远镜原理制成的接收望远镜和发射镜望远镜各有其独自光学元件的测距仪。其主机部分（收、发机部分）通常安装在坦克炮塔外部的装甲匣内，其控制部分位于炮长和车长的工作位置上。独立式激光测距仪通常是借助坦克炮瞄准目标的，这时，两者的光轴必须一致（两者同时对准一个目标）。也就是说炮长通过瞄准镜瞄准目标后，激光测距仪也对准这个目标，只要按下激光发射按钮，就可以测出目标的距离并在距离显示器上显示出距离数值，使用起来非常方便。
现代坦克用激光测距仪测距范围为300～10000米，测距误差为±5～10米，每分钟能测距6～12次，最高达每秒钟1次，在各种气候条件下测距的可靠性达99％。在－40℃～＋50℃的温度下都能正常工作。但是由于激光的光束较狭窄，对准目标较困难，所以当目标比较隐蔽，其前后有烟带、树木、土堆或农作物（仍可见目标）等时，不易测得其真实目标距离，目前有的已有“选择”数据的能力，由乘员控制来解决，即在一次发射中，能选择读第一或第二或第三返回的数据，而舍弃其他数据。美国M－1坦克采用的二氧化碳激光测距仪比较简单，测距效能高，对人眼也安全；该测距仪和热成像仪一体化之后，能够昼夜测距。所以，它是一种较理想的激光测距仪。
4.夜视仪
第二次世界大战后期德国人在车辆上安装了一种仪器，使车辆在黑夜不开灯就可高速行驶，从而把V－2火箭在夜间送往前线，成功地避开了同盟国军队的监视和空袭。这种仪器就是最早的坦克夜视仪。现在的主动红外夜视仪就是由它演变而来的。所谓坦克夜视仪就是利用红外线或放大天然微光原理供坦克乘员进行夜间观察和瞄准的仪器。现代坦克上主要用主动红外夜视仪、被动红外夜视仪和微光夜视仪。
（1）主动红外夜视仪
红外夜视仪是用目标（物件、人员）发出的或反射回来的红外线进行观察的夜视仪器。现代坦克装配有驾驶员红外夜视仪、车长红外夜视仪、炮长红外夜视仪和炮长红外夜间瞄准镜。主动红外夜视仪靠自带红外光源（红外探照灯）照射目标，利用被目标反射回来的红外线转换成可见图像，由红外探照灯、观察镜、电源三部分组成的。由于自然界物体的温度较低，辐射出的红外线能量很小，不能满足仪器的成像要求，所以需要红外探照灯或带有红外滤光玻璃的白炽探照灯来发射人眼行不见的红外辐射。主动红外夜视仪的工作原理如下：当接通电源后，红外探照灯发射出红外线，照射前方目标，由主动红外夜视仪中的观察镜的物镜接收目标反射回来的红外线，在红外交像管的光电阴极面上形成目标的红外光学图像，通过变像管将不可见的红外目标像换成人眼可见的目标图像，在荧光屏上显示出来，于是人眼就可通过观察镜的目镜观察到目标的图像。目前，坦克驾驶员红外夜视仪的视距（目标是坦克）为60～100米，车长红外夜视仪的视距（目标是坦克）为800～1000米，炮长红外夜间瞄准镜的视距为1200米，有的可达1500米。主动红外夜视仪因为有红外探照灯照明场景，光束照射到目标上将使景物间形成了较显著的明暗反差，所以图像消晰，利于观察但是容易自我暴露（红外探照灯向外发射红外线、容易被红外探测器发现）而招来火力攻击，而且观察的范围只限于被照明的景物，视距也受到探照灯的尺寸和功率的限制，红外探照灯易被打坏，因而逐步为各种被动式的夜视仪器所代替。
（2）微光夜视仪
夜间的月光、星光、银河系的亮光和大气辉光等，通称为“微光”。利用夜空的微光并加以放大，使人眼能看得见目标图像的一种仪器称为微光夜视仪。微光夜视仪的总体结构与主动式红外线夜视仪基本相同，唯一的区别是省去了红外线光源——红外探照灯，所以它是一种被动式夜视仪器。微光夜视仪的关键部件是像增强器，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图像转换成人眼可看清的可见光景物图像。微光夜视仪工作原理如下：其光学系统的物镜接收目标反射的自然微光，在像增强器的第一级光电阴极面上形成极为微弱的目标光学图像，经像增强器增强（其亮度增益通常为几万倍）后，在最后一级荧光屏上显示可供人眼观察的目标图像。微光夜视仪构造简单，体积较小，耗电较少，特别是不需人工的红外光源，因而使用安全可靠，不易暴露，从而提高了坦克在夜间的隐蔽性。英军在马岛战争中，借助这种夜视设备最终占领了马岛，就是个明证。但是，微光夜视仪的观察效果和作用距离，受周围环境的自然照度（星光或辉光的亮度）和大气透明度影响较大，在全黑条件下几乎不能工作。与主动红外夜视仪相比，图像不如后者清晰。特别是当天空中有密布的浓云和贴近地面的烟雾与无定向的散射将使景物的照度和对比度明显下降，会严重地影响观察效果。所以在某些坦克上还同时装有主动红外夜视仪或被动红外夜视仪。利用级联式像增强器的微光夜视仪，基本上能符合战术性能要求，但它遇到炮口焰、爆炸闪光等会产生模糊现象，最后一级图像还有畸变，因而不得不时常中断工作。在像增强器的光电阴极和荧光屏之间插入一个具有电子倍增功能的器件，可以避免闪光造成的模糊现象。目前，较先进的微光夜视仪的夜视距离在星光下已达到1600米，月光下已达2700米。如果把像增强器加在电视机的光导摄像管面前，那么电视机就可以在微光下工作，成为全被动放大的夜视仪器。豹Ⅰ坦克上的PZB-200型坦克瞄准镜就是这一种。这种瞄准镜是由安装在坦克炮上方的电视摄像机、两个位于车长和炮长前面的监视器、操纵台和连接电缆组成的。当照度为10-4勒克斯时，使用该瞄准镜可在1500米距离内进行射击。
（3）被动红外夜视仪
大家知道，响尾蛇的眼睛已退化得快成为瞎子了，但它却能敏捷地捉住老鼠及其他小动物，是因为在响尾蛇的眼与鼻之间的小“颊窝”热敏感器官（热源测位器），能接收小动物身上发射出来的红外辐射，周围温度变化在0.003℃它就能感到，且能定方位，引导响尾蛇去猎取食物。被动红外夜视仪就是根据这种现象研制成的。它是利用红外探测器将目标与背景间、目标各部分间的辐射差接收后，形成可见的图像显示出来，是供人观察的一种夜视仪。它可利用人体、坦克发动机废气等发出的微弱红外光源进行观察、瞄准。由于它工作在8～14微米的热红外波段，可将处于常温下的景物的热辐射分布图像加以记录并转换成可见的光图像显示出来，所以又称为热成像仪。M-1和豹Ⅱ坦克均装备有热成像仪。
被动红外夜视仪是利用光学扫描技术和对中、远红外辐射敏感的固体半导体材料，将地物辐射的红外能量转变成电信号，把电信号处理放大后，再转变成电信号，把电信号处理放大后，转变成可见光图像的。来自目标的热辐射通过输入光学镜组（无焦点）照射到扫描器上，并通过一个红外平行光物镜聚焦在探测器上。探测器将热辐射信号转换成电信号。电信号经过相应放大后通过发光二极管转换成可见光。通过平行光镜头将发光二级管射线控制在扫描镜的背面。用这种方式，在任何情况下都必然在机械上保证接收热成像和发光二极管显像的同步性。因此，可以看到在发光二级管组件中产生、由扫描器组合的“热图像”。致冷器的作用是提高系统的灵敏度，减少探测器本身的热辐射。
被动红外夜视仪自身无红外光源，只依赖目标与背景间、目标各部份间的温差而产生的热辐射成像，因而不受周围环境的自然照明条件影响；用它可透过雾、雨、雪观察目标甚至能透过稀疏的丛林进行观察，能透过伪装，探测出隐蔽的车辆和火炮的位置，甚至能辨认机场上刚起不久的飞机留下的“热痕”轮廓；具有良好的隐蔽性，不易被敌方发现和干扰，使用安全可靠；它不会由于炮口焰、炸弹爆炸等产生致盲效应；对坦克发动机和刚发射过的枪管、炮管等具有较强热辐射源的目标，它的视距可达数公里。现代较先进的主战坦克装备的被动红外夜视仪视距一般为1200～1500米，最大已达3000米。但是，热成像仪需要附加的制冷设备不易保证及时更换；冷却探测器的气瓶不易得到，换瓶后制冷器系统的污染也是个问题，角度辨率还比较低，目标的细节难以辨认；它所显示的温度对比图像与可见光对比的图像有所差异，人们观察不习惯；敌方在含有防红外药剂的烟幕或装备防热红外侦察的伪装装置掩护下，可能照常能够机动。
总之，由于坦克上装有这些夜视仪器，在夜间能看清周围的目标，所以坦克变成了夜战的能手。
5.方向机和高低机
对坦克火炮的操纵和稳定是为人们最先注意的问题。现代坦克上装的动力传动装置，以保证最快的瞄准速度并保证迅速地将火力从一个目标转向另一个目标。此外，火炮还需要最小稳定瞄准速度以保证对目标的精确瞄准。现代坦克的最小瞄准速度为0.05°～0.1°/秒不等，而炮塔的急转速度已提高到30°/秒和30°/秒以上。
一代坦克炮有两套操作机构可使用。一套是手工操作，由炮手左手摇动方向机、右手摇动高低机，实施跟踪和瞄准；另一套是电操纵，高低向一般为电液式，由炮长控制，水平向由炮长通过电机放大机控制。前者使用可靠，但速度慢，现代坦克留作备用。后者既可实施高速跟踪，又能实施精确瞄准，是常用机构。早期坦克仅有手工操作机构。
（1）炮塔方向机
坦克炮大都安装在可旋转的炮塔上。在战斗时，炮塔应能同速转动，使火炮对准随时出现的目标，炮塔还应能低速转动以对目标进行精确瞄准，或以某一任意速度转动使火炮跟踪敌人活动目标，进行概略瞄准或行进间瞄准等等。炮塔方向机就是用来回转炮塔的，它一般由炮手操纵，但在近代坦克上，为了使车长发现新的目标时能直接将火炮调转到新目标力向，以提高火力机动性，车长大都能超越炮长直接操纵炮塔。
炮塔方向机一般是由炮塔座圈、方向机减速箱和驱动装置等部分组成的。炮塔座圈相当于一个大的向心推力球轴承，用来支承炮塔，并使炮塔能相对于车体灵活转动。行军时，为了将炮塔可靠地固定住，采用炮塔行军固定器。方向机减速箱简称方向机。它固定在炮塔上，直接用来驱动炮塔。驱动装置用来驱动方向机减速箱。现代坦克在迅速转移火力或者使用稳定器时用动力驱动，即用电驱动或液压驱动。动力驱动的能源是坦克内的蓄电池和发电机。当不使用稳定器或动力驱动装置发生故障而需要转动炮塔时，用于驱动。在采用双向稳定器的坦克上，方向稳定器产生的信号，通过动力驱动装置来驱动方向机减速箱。目前，方向机的转速可快可慢，通常可使炮塔以0.05°～30°/秒的任意转速左右回转，十分灵活。
（2）高低机
高低机固定在炮框左侧，用来赋予现代坦克炮以-10°～+20°的高低射角。高低机主要是由减速机构、保险联轴器和解脱装置组成的。减速机构用来赋予火炮以高低射角和使火炮进行瞄准。保险联轴器用于坦克行进间火炮剧烈颠震时，保护高低机的零件不受损坏。解脱装置用来使蜗杆和蜗轮分离。
手摇瞄准时，转动转轮，动力经减速机构使火炮绕耳轴俯仰。利用稳定器操纵台瞄准时，解脱装置使蜗杆和蜗轮分离，因而火炮不受高低机控制，即可使用稳定器进行高低瞄准，使用高低稳定器时火炮可在0.07°～4.5°/秒速度范围内进行俯仰瞄准，快速地改变射击距离，并准确地捕捉目标。
6.火炮稳定器
坦克在起伏不平或曲折的道路上行驶，会使火炮因车体振动而偏离瞄准角即射角或因坦克转向而偏离原方位角。在这种情况下，即使通过瞄准镜发现了目标，也难以操纵火炮高低机和方向机在短促时间内完成精确瞄准与准确射击。因而需要安装一种自动调节装置，以保证火炮不因车体的振动而改变已瞄准的方位。这种装置就是火炮稳定器，它可将火炮和并列机枪稳定在所赋予的射角和射向上。火炮稳定器分为单向和双向两种。仅有火炮高低稳定的是单向稳定器，也称高低稳定器。不仅能高低稳定，而且也能实现方向稳定的是双向稳定器。现代主战坦克大多装了双向稳定器。采用火炮双向稳定器，可使坦克运动时火炮和并列机枪自动地保持在所赋予的高低和方向位置上，从而提高行进间射击的精度；可用一个操纵台实现高低或水平方向的瞄准，既轻便，又平稳；车长可以超越炮长而直接控制稳定器给炮长指示目标；在火炮不需要稳定时，可用电传动机构来驱动炮塔。
那么，火炮稳定器为什么能使火炮不受车体颠簸的影响呢？这好比人们抱着电视机坐在行驶的汽车上，汽车左右倾斜或前后俯仰，人都能感觉出来，并会通过神经系统驱使身体向相反的方向倾斜或俯仰，从而抵消摇晃、颠簸的作用。坦克火炮稳定器正是一种相当于人体这种功能的装置。它是由测感机构和执行机构组成的。相当于人的感觉器官的测感机构，专门用来测量和感受坦克车体左右摇摆或前后俯仰的角度大小和速度的快慢。相当于人之手脚的执行机构，根据测感机构测量出坦克车体水平摆动、俯仰角的大小和俯仰速度的快慢，使炮身向相反的方向摆动和俯仰，以抵消车体的晃动和颠簸。
火炮稳定器是由陀螺仪组、操纵台、动力油缸、液压放大机、电机放大机和炮塔电功机等组成的。现举例说明其简单原理：例如，火控计算机定出火炮射击高低角是0.1°，高低方向的火炮稳定器就将火炮身管稳定在0.1°的位置上。由于火炮身管受车体上下振动的影响，高低角必然会发生变化。如果炮管台高0.05°，高低稳定器中的测感机构——陀螺仪等就会立刻感受到炮管变化0.05°，并将感受到的这个变化量变成电信号，放大后，通过执行机构——电动机和动力油缸等对火炮加修正力，使炮管迅速向下转动0.05°，恢复到高低角原定的0.1°位置上。此时测感机构就没有信号输出，修正力也就立刻消失，炮管也就不再转动。由于这个修正过程是在很短的时间内完成的，因此，尽管炮管受车体颠簸振动发生变化，但修正合力会使坦克火炮仍能保持在预定射角的允许范围内。双向稳定器与单向稳定器的工作原理基本相同，都是利用陀螺仪的定轴性进行稳定，利用陀螺仪的进动性进行瞄准的。所不同的是为了稳定火炮的方向，将陀螺仪的安装方向转了90°。稳定精度是评定火炮稳定器的主要指标。据报导，M-1坦克、豹Ⅱ坦克高低瞄准的稳定精度是0.2～0.15密位，方向瞄准的稳定精度是0.4～0.3密位。
7.火控计算机
火控计算机是一种自动赋予火炮射角的仪器，是一个数据处理系统，它是火控系统的核心部分。炮长用瞄准镜搜索到目标后，进行瞄准并通过激光测距仪测出日标距离，该距离数据将自动输入火控计算机，火控计算机根据目标距离、选用的弹种、内外弹道数据以及炮管磨损、耳轴倾斜、气温、药温、风力、风向、初速等的修正量（可用各种传感器测量，也可用人工装定）进行弹道解算，解算出的瞄准角和方向提前角被送到瞄准镜并自动装定表尺，同时输出电信号控制火炮稳定器赋予火炮瞄准角和方向提前角，并自动调整好火炮的位置，炮长在瞄准镜内进行二次瞄准即可击发射击。除开始瞄准、二次瞄准和弹种选择外，其他工作程序完全自动化，这不仅缩短了火炮射击时间，而且提高了火炮射击精度，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。
火控计算机的种类很多，数字式电子弹道计算机比较先进。因为它既能指挥控制坦克炮的射击，又能指挥控制反坦克导弹的发射，有利于在坦克上采用导弹武器；它比模拟式计算机更能满足增强坦克的火力的要求，而且可与机载、舰载计算机通用；电子弹道计算机的计算精度高，并且有记忆存储、逻辑判断的能力。
火控计算机是由输入装置、运算器、存储器、控制器和输出装置等组成的。简易的火控计算机连存储器都没有，用距离译码来控制运算。输入装置用来输入原始数据和计算程序。存储器用来保存和记录原始数据、运算步骤及中间结果。运算器是对代码进行算术运算和逻辑运算等各种运算的装置。控制器用来实现机器各部份的联系和控制，保证计算过程的自动进行。输出装置用来输出计算结果。
弹道计算机的道理和算盘的道理是一样的：要算一道题，先拿到任务书（相当于计算机的输入装置），然后根据需要把记录在纸上的数据（相当于存储器），有顺序地取到算盘（相当于运算器）上，人用手指拨珠子并决定进行何种运算（相当于控制器），最后把计算结果写在报告书（相当于控制器），最后把计算结果写在报告书（相当于输出装置）上。但是，火控计算机与算盘有不同之处：算盘是一颗一颗珠子拨算，而且要考虑对中间结果的处理，火控计算机则每秒可以自动进行几十万次的运算。装有这么一套先进综合火控系统的主战坦克，无论在白天或黑夜，无论是处于原地还是行进间，都能又准又快地确定火炮射击的方向与高低角，保证火炮迅速地瞄准敌人的目标（静止或活动的目标），并把它们击毁。
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系统组成
1.观瞄设备
最初采用巴尔和斯特劳德(Barr & Stroud)公司制造的No.1 MK2型坦克激光瞄准镜，后来改用No.2 MK1型，最近在挑战者坦克中又改用No.10米K1坦克激光瞄准镜。这3种瞄准镜都是测瞄合一的炮长双目式瞄准镜，主要由炮长瞄准镜、激光测距仪、瞄准标记驱动装置、瞄准标记投影器以及附加的车长距离读出装置组成。它们的主要区别是激光测距仪所用的工作物质和技术性能不同。No.1和No.2型的工作物质是红宝石，而No.10型采用了掺钕钇铝石榴石和一些新的小型化部件，因而相应的技术性能也有一定的提高和变化。三种激光测距仪均配有首末脉冲距离显示逻辑装置。当目标被烟雾或其他障碍特遮蔽时可用来消除假目标回波信号。它们的接收机都带有自动增益控制、距离选通电路。激光测距仪可由炮长控制，也可由车长遥控，距离数据以数字形式显示在炮长瞄准镜的左目镜内和车长距离读出装置上。
该瞄准镜的设计能使炮长的头部在整个射击控制过程中无需离开瞄准镜。这是因为在瞄准镜的左目镜内直接显示所选择的武器、弹种以及所测定的目标距离等有关的射击数据，在右目镜中显示弹道分划、机枪的密位标记、当作炮口轴线校正标记和初始瞄准标记用的倒置等腰三角形以及由计算机计算后投射的黄色椭圆弹道瞄准标记。椭圆的大小与距离成反比，炮长可以利用它的大小来检验距离。当黄色椭圆开始投影出来时，它的中心位于炮口轴线校准标记上，按压自动瞄准开关后黄色椭圆就反向偏移到表示准确提前量的位置上。
瞄准镜的设计还采用了新的炮口校正系统，可以随时进行炮口轴线与瞄准镜轴线的平行度调节。甚至在5～15s的战斗间隙内不需要任何一名乘员离开战斗位置就可以进行调节。该系统由炮口附近的一面有镀层的铜制反射镜和光学投影器等组成。
新生产的挑战者坦克都配有巴尔和斯特劳德公司的TOGS观察射则用热成像准镜，早期生产的挑战者坦克已用它进了改装，奇伏坦坦克也正在用TOGS进行改装。TOGS为车长和炮长提供关于外界景象的间接显示，使他们谁都能与目标交战。
2.数据处理子系统
该系统包括计算机和接口装置、车长控制和监视装置以及车长和炮长射击控制手柄。计算机和接口装置由12-12P型通用数字计算机、接口电路、电源装置和散热器组成，重量为31kg，体积为56.8dm3。12-12P型数字计算机采用多层印刷电路板和中规模集成电路。它在火控系统中的主要功能是存储射表数据和其他信息，处理来乍激光测距仪的距离信息、各种传感器和射击控制手柄的输入信号，控制炮长瞄准镜内弹道瞄准标记的偏移运动，计算高低和方位射击提前角并准确地控制火炮调转到所需的射击位置。所有其他系统的数据都通过接口装置输入到计算机中。
车长控制和监视装置的重量为8kg，体积为16.6dm3，用来监视计算机的输入和输出信息。在典型的直接射击控制过程中，车长在必要时可以利用附加的内部装置向计算机人工输入包括距离在内的数据，以便进行弹道计算。人工输入数据可以代替任何类似的自动输入数据，并且闪现在显示器上直到车长把它取消为止。该装置还可使车长作下列用途：间接射击控制和用弹着点进行射击修正；弹道瞄准标记与分划对准；检查火控设备的状态；野战维护时用来诊断故障并确定故障发生在哪个装置上。
车长和炮长都用左手操作射击控制手柄。除车长附加有超越控制之外，两上射击控制手柄都配有射击保险器、武器选择开关、弹种选择按钮、激光测距开关、自动瞄准开关和击发按钮。自动瞄准开关用来自动调转火炮和跟踪目标。将全部操作集中到一个射击控制手柄上可缩短系统的反应时间并可简化操作。
该火控系统采用标定电压为28V的车用直流电源。
3.传感器
该火控系统采用了方位角速度传感器、高低角速度传感器、气象数据传感器和炮耳轴倾斜与瞄准镜角度传感器。
自动输入计算机的射击修正量包括目标方位角速度、目标高低角速度、横风、顺(逆)风、气温、气压、定起角、炮膛磨损、炮管变形在奇伏坦坦克中忽略不计，因为在炮管周围加了散热套筒。炮膛磨损和定起角通常根据所选择的弹咱和发射过的弹数，由计算机本身加以推算和确定。
方位角速度传感器安装在炮塔座圈上，其传动件与座圈齿弧相接，用来测定目标方位角速度，最大方位跟踪速度不小于30米rad/s。
高低角速度传感器安装在瞄准镜的支架上，与瞄准镜的反射镜转轴相接，用来测定目标高低角速度，最大跟踪速度不小于10米rad/s。
气象数据传感器安装在炮塔顶外，包括气象探头和电子部件，能提供横风、顺逆风、气温和气压等数据。
炮耳轴倾斜和瞄准镜传感器用来测量炮耳轴和瞄准镜相对于地平面的倾斜角。
上述各种传感器的输出信号都通过传感器的接线盒自动输入计算机。如车长需要，输出信号可以显示在车长控制和监视装置上并由他进行控制。
4.火炮稳定和伺服控制装置
为了充分发挥火控系统的作用，马可尼公司用新的GCENo.10或No.11型火炮伺服控制装置代替了原来的GCENo.7型。No.10型用于奇伏坦坦克，No.11型用于挑战者坦克。新的火炮稳定和控制系统主要由陀螺、火炮驱动装置和控制器组成，其特点是调转火炮的速度高。该火控系统采用扰动式自动调转火炮的瞄准控制原理，对驱动系统调转火炮的速度要求较高。
原理与特点
该火控系统采用扰动式自动调炮的瞄准控制原理。在计算机求出的射击提前角输入炮长瞄准镜使视场内的弹道标记偏离目标之后，不象SFCS-600型火控系统那样需要炮长用手控装置调转火炮使弹道瞄准标记重新压住目标，而只需炮长按压一下自动瞄准开关，射击提前角就能自动地传输给火炮，使弹道瞄准标记重新压住目标。
该火控系统的特点有：
(1)命中率高，特别是对2000～3000米距离上的静止或运动目标，首发命中率比英国其他火控系统高。试验表明，炮长在53s内用两种不同的弹种对在1600～2900米距离上的2个小目标(1m×1.2m)和1个大目标(1.6m×2m)共发射了9发弹，结果每个目标中了3发弹，全部命中。
(2)反应时间短。如图所示，炮长从发现目标到实施开火的反应时间只要10s。
(3)配用的修正量传感器多，计算机计算时考虑的修正量多，因而计算精度高、命中率高。
(4)椭圆弹道瞄准标记的大小可以验证激光测距仪所测到的目标距离。
对目标进行瞄准射击的操作过程如下：
发现目标后，炮长利用拇指控制器使分划板上的初始瞄准标记与所要求的目标命中点重合、开始跟踪、发射激光并继续跟踪目标，这样就为计算机提供了高低和方位角速度。激光测得的目标距离也自动地输入到计算机，同时将椭圆弹道瞄准标记投射到炮长瞄准镜内，使椭圆套住目标，而且椭圆的中心与初始瞄准标记重合。当椭圆瞄准标记反向地偏移到准确的提前量位置上。炮长继续压住自动瞄准开关，与炮长瞄准镜准直的火炮就自动调转到准确的提前量位置上，从而使目标又被椭圆套住。如果炮长的初始瞄准或跟踪不精确，那么在火炮自动调转之后就不能使椭圆准确套住目标。在这种情况下，就需要松开自动瞄准开关，用拇指控制器进行微调，使椭圆准确套住目标，炮长即可实施射击。在弹丸飞行期间椭圆瞄准标记仍然保持套住目标，观察到射击效果之后再决定继续或停止射击。
性能数据
总体
�系统反应时间������10s
�瞄准控制方式������扰动式(自动调转火炮)
�最大目标方位跟踪角速度�30米rad/s
�最大目标高低跟踪角速度�10米rad/s
�定起角���������由计算机预先确定
�横风����������±25m/s
�顺逆风���������±25m/s
�气压����������63～108kPa
�气温����������-40～＋70℃
�炮膛磨损��������由计算机根据发射的弹数和弹种推算
�装药温度��������-40～＋70℃
�炮耳轴倾斜�������±178mrad
�瞄准镜倾斜角度�����±178mrad
�弹道计算机精度�����不超出0.1mrad
�最小回转角速度�����0.2mrad/s
�最大回转角速度�����400米rad/s
�最小俯仰角速度�����0.2mrad/s
�最大俯仰角速度�����100米rad/s
坦克激光瞄准镜(No.1MK2型)
�炮长瞄准镜
��视场���������8.5°
��放大倍率�������10×
��出瞳直径�������6mm
��观察通道倍率�����1×
��炮口校正调节范围���X和Y坐标各为±10米rad
��炮口校正精度�����0.2mrad
��重量���������21kg
��尺寸���������333×289×518(mm)
�激光发射机
��峰值输出功率�����2MW
��脉冲宽度�������40ns
��光束散度�������0.5mrad
��波长���������0.69μm*
�激光接收机光束散度���0.7mrad
�激光测距系统性能
��测距范围�������500～10000米
��测距精度�������最大误差±20米(90%的测距精度为±10米)
��脉冲重复频率�����10次/min(连续)，3次/4s(间歇)
��距离显示器������首/末脉冲距离显示逻辑电路
��距离选通�������预选
电源装置
�标定输入电压������28V车用直流电源
�重量����������12.25kg
�尺寸����������244×184×305(mm)
环境工作条件
�温度范围��������-32～＋70℃
�振动����������0.1g、10Hz；25g、500Hz
各种传感器
�气象数据传感器
��横风测量精度�����±1m/s
��逆风测量精度�����±1m/s
��气温和气压测量精度��±1.5%
��重量���������0.65kg
�方位角速度传感器
��测量精度�������±0.1mrad/s
��重量���������15.9kg
��体积���������12.45dm3
�高低角速度传感器
��测量精度�������±0.1mrad/s
��重量���������0.5kg
��体积���������1.22dm3
�炮耳轴倾斜和瞄准镜角度传感器
��炮耳轴倾斜测量精度��±2mrad
��瞄准镜倾斜角测量精度�±10米rad
*挑战者坦克采用的是波长为1.06μm的Nd:YAG激光测距仪(在No.10米K1激光瞄准镜中)。
1.观瞄设备
最初采用巴尔和斯特劳德(Barr & Stroud)公司制造的No.1 MK2型坦克激光瞄准镜，后来改用No.2 MK1型，最近在挑战者坦克中又改用No.10米K1坦克激光瞄准镜。这3种瞄准镜都是测瞄合一的炮长双目式瞄准镜，主要由炮长瞄准镜、激光测距仪、瞄准标记驱动装置、瞄准标记投影器以及附加的车长距离读出装置组成。它们的主要区别是激光测距仪所用的工作物质和技术性能不同。No.1和No.2型的工作物质是红宝石，而No.10型采用了掺钕钇铝石榴石和一些新的小型化部件，因而相应的技术性能也有一定的提高和变化。三种激光测距仪均配有首末脉冲距离显示逻辑装置。当目标被烟雾或其他障碍特遮蔽时可用来消除假目标回波信号。它们的接收机都带有自动增益控制、距离选通电路。激光测距仪可由炮长控制，也可由车长遥控，距离数据以数字形式显示在炮长瞄准镜的左目镜内和车长距离读出装置上。
该瞄准镜的设计能使炮长的头部在整个射击控制过程中无需离开瞄准镜。这是因为在瞄准镜的左目镜内直接显示所选择的武器、弹种以及所测定的目标距离等有关的射击数据，在右目镜中显示弹道分划、机枪的密位标记、当作炮口轴线校正标记和初始瞄准标记用的倒置等腰三角形以及由计算机计算后投射的黄色椭圆弹道瞄准标记。椭圆的大小与距离成反比，炮长可以利用它的大小来检验距离。当黄色椭圆开始投影出来时，它的中心位于炮口轴线校准标记上，按压自动瞄准开关后黄色椭圆就反向偏移到表示准确提前量的位置上。
瞄准镜的设计还采用了新的炮口校正系统，可以随时进行炮口轴线与瞄准镜轴线的平行度调节。甚至在5～15s的战斗间隙内不需要任何一名乘员离开战斗位置就可以进行调节。该系统由炮口附近的一面有镀层的铜制反射镜和光学投影器等组成。
新生产的挑战者坦克都配有巴尔和斯特劳德公司的TOGS观察射则用热成像准镜，早期生产的挑战者坦克已用它进了改装，奇伏坦坦克也正在用TOGS进行改装。TOGS为车长和炮长提供关于外界景象的间接显示，使他们谁都能与目标交战。
2.数据处理子系统
该系统包括计算机和接口装置、车长控制和监视装置以及车长和炮长射击控制手柄。计算机和接口装置由12-12P型通用数字计算机、接口电路、电源装置和散热器组成，重量为31kg，体积为56.8dm3。12-12P型数字计算机采用多层印刷电路板和中规模集成电路。它在火控系统中的主要功能是存储射表数据和其他信息，处理来乍激光测距仪的距离信息、各种传感器和射击控制手柄的输入信号，控制炮长瞄准镜内弹道瞄准标记的偏移运动，计算高低和方位射击提前角并准确地控制火炮调转到所需的射击位置。所有其他系统的数据都通过接口装置输入到计算机中。
车长控制和监视装置的重量为8kg，体积为16.6dm3，用来监视计算机的输入和输出信息。在典型的直接射击控制过程中，车长在必要时可以利用附加的内部装置向计算机人工输入包括距离在内的数据，以便进行弹道计算。人工输入数据可以代替任何类似的自动输入数据，并且闪现在显示器上直到车长把它取消为止。该装置还可使车长作下列用途：间接射击控制和用弹着点进行射击修正；弹道瞄准标记与分划对准；检查火控设备的状态；野战维护时用来诊断故障并确定故障发生在哪个装置上。
车长和炮长都用左手操作射击控制手柄。除车长附加有超越控制之外，两上射击控制手柄都配有射击保险器、武器选择开关、弹种选择按钮、激光测距开关、自动瞄准开关和击发按钮。自动瞄准开关用来自动调转火炮和跟踪目标。将全部操作集中到一个射击控制手柄上可缩短系统的反应时间并可简化操作。
该火控系统采用标定电压为28V的车用直流电源。
3.传感器
该火控系统采用了方位角速度传感器、高低角速度传感器、气象数据传感器和炮耳轴倾斜与瞄准镜角度传感器。
自动输入计算机的射击修正量包括目标方位角速度、目标高低角速度、横风、顺(逆)风、气温、气压、定起角、炮膛磨损、炮管变形在奇伏坦坦克中忽略不计，因为在炮管周围加了散热套筒。炮膛磨损和定起角通常根据所选择的弹咱和发射过的弹数，由计算机本身加以推算和确定。
方位角速度传感器安装在炮塔座圈上，其传动件与座圈齿弧相接，用来测定目标方位角速度，最大方位跟踪速度不小于30米rad/s。
高低角速度传感器安装在瞄准镜的支架上，与瞄准镜的反射镜转轴相接，用来测定目标高低角速度，最大跟踪速度不小于10米rad/s。
气象数据传感器安装在炮塔顶外，包括气象探头和电子部件，能提供横风、顺逆风、气温和气压等数据。
炮耳轴倾斜和瞄准镜传感器用来测量炮耳轴和瞄准镜相对于地平面的倾斜角。
上述各种传感器的输出信号都通过传感器的接线盒自动输入计算机。如车长需要，输出信号可以显示在车长控制和监视装置上并由他进行控制。
4.火炮稳定和伺服控制装置
为了充分发挥火控系统的作用，马可尼公司用新的GCENo.10或No.11型火炮伺服控制装置代替了原来的GCENo.7型。No.10型用于奇伏坦坦克，No.11型用于挑战者坦克。新的火炮稳定和控制系统主要由陀螺、火炮驱动装置和控制器组成，其特点是调转火炮的速度高。该火控系统采用扰动式自动调转火炮的瞄准控制原理，对驱动系统调转火炮的速度要求较高。
原理与特点
该火控系统采用扰动式自动调炮的瞄准控制原理。在计算机求出的射击提前角输入炮长瞄准镜使视场内的弹道标记偏离目标之后，不象SFCS-600型火控系统那样需要炮长用手控装置调转火炮使弹道瞄准标记重新压住目标，而只需炮长按压一下自动瞄准开关，射击提前角就能自动地传输给火炮，使弹道瞄准标记重新压住目标。
该火控系统的特点有：
(1)命中率高，特别是对2000～3000米距离上的静止或运动目标，首发命中率比英国其他火控系统高。试验表明，炮长在53s内用两种不同的弹种对在1600～2900米距离上的2个小目标(1m×1.2m)和1个大目标(1.6m×2m)共发射了9发弹，结果每个目标中了3发弹，全部命中。
(2)反应时间短。如图所示，炮长从发现目标到实施开火的反应时间只要10s。
(3)配用的修正量传感器多，计算机计算时考虑的修正量多，因而计算精度高、命中率高。
(4)椭圆弹道瞄准标记的大小可以验证激光测距仪所测到的目标距离。
对目标进行瞄准射击的操作过程如下：
发现目标后，炮长利用拇指控制器使分划板上的初始瞄准标记与所要求的目标命中点重合、开始跟踪、发射激光并继续跟踪目标，这样就为计算机提供了高低和方位角速度。激光测得的目标距离也自动地输入到计算机，同时将椭圆弹道瞄准标记投射到炮长瞄准镜内，使椭圆套住目标，而且椭圆的中心与初始瞄准标记重合。当椭圆瞄准标记反向地偏移到准确的提前量位置上。炮长继续压住自动瞄准开关，与炮长瞄准镜准直的火炮就自动调转到准确的提前量位置上，从而使目标又被椭圆套住。如果炮长的初始瞄准或跟踪不精确，那么在火炮自动调转之后就不能使椭圆准确套住目标。在这种情况下，就需要松开自动瞄准开关，用拇指控制器进行微调，使椭圆准确套住目标，炮长即可实施射击。在弹丸飞行期间椭圆瞄准标记仍然保持套住目标，观察到射击效果之后再决定继续或停止射击。
性能数据
总体
�系统反应时间������10s
�瞄准控制方式������扰动式(自动调转火炮)
�最大目标方位跟踪角速度�30米rad/s
�最大目标高低跟踪角速度�10米rad/s
�定起角���������由计算机预先确定
�横风����������±25m/s
�顺逆风���������±25m/s
�气压����������63～108kPa
�气温����������-40～＋70℃
�炮膛磨损��������由计算机根据发射的弹数和弹种推算
�装药温度��������-40～＋70℃
�炮耳轴倾斜�������±178mrad
�瞄准镜倾斜角度�����±178mrad
�弹道计算机精度�����不超出0.1mrad
�最小回转角速度�����0.2mrad/s
�最大回转角速度�����400米rad/s
�最小俯仰角速度�����0.2mrad/s
�最大俯仰角速度�����100米rad/s
坦克激光瞄准镜(No.1MK2型)
�炮长瞄准镜
��视场���������8.5°
��放大倍率�������10×
��出瞳直径�������6mm
��观察通道倍率�����1×
��炮口校正调节范围���X和Y坐标各为±10米rad
��炮口校正精度�����0.2mrad
��重量���������21kg
��尺寸���������333×289×518(mm)
�激光发射机
��峰值输出功率�����2MW
��脉冲宽度�������40ns
��光束散度�������0.5mrad
��波长���������0.69μm*
�激光接收机光束散度���0.7mrad
�激光测距系统性能
��测距范围�������500～10000米
��测距精度�������最大误差±20米(90%的测距精度为±10米)
��脉冲重复频率�����10次/min(连续)，3次/4s(间歇)
��距离显示器������首/末脉冲距离显示逻辑电路
��距离选通�������预选
电源装置
�标定输入电压������28V车用直流电源
�重量����������12.25kg
�尺寸����������244×184×305(mm)
环境工作条件
�温度范围��������-32～＋70℃
�振动����������0.1g、10Hz；25g、500Hz
各种传感器
�气象数据传感器
��横风测量精度�����±1m/s
��逆风测量精度�����±1m/s
��气温和气压测量精度��±1.5%
��重量���������0.65kg
�方位角速度传感器
��测量精度�������±0.1mrad/s
��重量���������15.9kg
��体积���������12.45dm3
�高低角速度传感器
��测量精度�������±0.1mrad/s
��重量���������0.5kg
��体积���������1.22dm3
�炮耳轴倾斜和瞄准镜角度传感器
��炮耳轴倾斜测量精度��±2mrad
��瞄准镜倾斜角测量精度�±10米rad
*挑战者坦克采用的是波长为1.06μm的Nd:YAG激光测距仪(在No.10米K1激光瞄准镜中)。
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坦克火控系统是控制坦克武器(主要是火炮)瞄准和发射的系统，用以缩短射击反应时间，提高首发命中率。按瞄准控制方式分类，现代坦克火控系统可分为扰动式、非扰动式和指挥仪式3类。火控系统从问世到现在，大体上可以分为4代。
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火力控制系统,当然是控制其所装备的武器了.
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