Hlavním úkolem tanku je zajistit efektivní střelbu z děla z místa a za pohybu za jakýchkoli meteorologických podmínek proti pohybujícímu se a nehybnému cíli. K vyřešení tohoto problému má tank zařízení a systémy, které zajišťují vyhledávání a detekci cíle, míření zbraní na cíl a zohlednění všech parametrů, které ovlivňují přesnost střelby.
Na sovětských a zahraničních tancích do 70. let FCS neexistoval, existovala sada optických a optoelektronických zařízení a zaměřovačů s nestabilizovaným zorným polem a optickými dálkoměry, které neposkytovaly potřebnou přesnost při měření dosahu k cíli. Postupně byla na tanky zaváděna zařízení se stabilizací zorného pole a stabilizátory zbraní, které umožňovaly střelci udržet zaměřovací značku a zbraň na cíli, když se tank pohyboval. Před střelbou musel střelec určit řadu parametrů ovlivňujících přesnost střelby a při střelbě je zohlednit.
Za takových podmínek nemohla být přesnost střelby vysoká. Zařízení byla povinna zajistit automatické zaznamenávání parametrů střelby, bez ohledu na dovednosti střelce.
Složitost úkolu byla vysvětlena příliš velkou sadou parametrů ovlivňujících střelbu a neschopností přesně je vzít v úvahu střelec. Následující skupiny parametrů ovlivňují přesnost střelby z tankového děla:
- balistika systému kanón-střela s přihlédnutím k meteorologickým podmínkám střelby;
- přesnost míření;
- přesnost vyrovnání zaměřovací čáry a osy otvoru kanónu;
- kinematika pohybu tanku a cíle.
Balistika pro každý typ střely závisí na následujících charakteristikách:
- dosah k cíli;
- počáteční rychlost střely, určená:
a) teplota prášku (náplně) v době výstřelu;
b) opotřebení vývrtu hlavně;
d) kvalita střelného prachu a shoda s technickými požadavky nábojnice;
- rychlost bočního větru na trajektorii střely;
- rychlost podélného větru na trajektorii střely;
- tlak vzduchu;
- teplota vzduchu;
- přesnost shody geometrie střely s technickou a technologickou dokumentací.
Přesnost zaměření závisí na následujících vlastnostech:
- přesnost stabilizace zaměřovací čáry svisle a vodorovně;
- přesnost přenosu obrazu zorného pole optickými, elektronickými a mechanickými jednotkami zraku od vstupního okna k okuláru zraku;
- optické vlastnosti zraku.
Přesnost zarovnání zorného pole a osa vývrtu hlavně zbraně závisí na:
- přesnost stabilizace zbraně ve vertikálním a horizontálním směru;
- přesnost přenosu polohy zaměřovací čáry svisle vůči zbrani;
- posun zaměřovací čáry zaměřovače podél horizontu vzhledem k ose otvoru kanónu;
- ohnutí hlavně zbraně;
- úhlová rychlost svislého pohybu zbraně v okamžiku výstřelu.
Kinematika pohybu tanku a cíle charakterizovaný:
- radiální a úhlová rychlost nádrže;
- radiální a úhlová rychlost cíle;
- svitek osy čepů zbraně.
Balistické charakteristiky tanku jsou stanoveny palbou, která obsahuje informace o úhlech zaměření, době letu k cíli a korekcích pro korekci balistických dat v závislosti na dosahu cíle a podmínkách střelby.
Přesnost určování dosahu k cíli má ze všech charakteristik největší vliv, proto pro OMS bylo zásadně důležité použít přesný dálkoměr, který se objevil až se zavedením laserových dálkoměrů, které zajišťují potřebnou přesnost bez ohledu na dosahu k cíli.
Ze souboru charakteristik, které ovlivňují přesnost palby z tanku, je vidět, že celý úkol může vyřešit pouze speciální počítač. Ze dvou desítek charakteristik lze požadovanou přesnost některých zajistit technickými prostředky zaměřovače a stabilizátoru zbraně (přesnost zaměřování, přesnost stabilizace zbraně, přesnost přenosu zaměřovací čáry ve vztahu ke zbrani) a zbytek lze určit přímými nebo nepřímými metodami pomocí snímačů vstupních informací a vzít v úvahu při automatickém generování a zavádění odpovídajících oprav balistickým počítačem během střelby.
Princip činnosti tankového balistického počítače je založen na vytvoření balistických křivek v paměti počítače pro každý typ střely metodou po částech lineární aproximace odpalovacích stolů v závislosti na dosahu, meteorologických balistických a kinematických podmínkách pohyb tanku a cíle při střelbě.
Na základě těchto údajů se vypočítá svislý zaměřovací úhel zbraně a doba letu střely k cíli, podle které s přihlédnutím k úhlové a radiální rychlosti tanku a cíle úhel bočního vedení podél obzoru je určeno. Úhly míření a boční vedení skrz snímač úhlu polohy zaměřovací čáry vzhledem ke zbrani se zavádějí do pohonů stabilizátoru zbraně a zbraň se v těchto úhlech neshoduje se zaměřovací čárou. K tomu je zapotřebí zaměřovač s nezávislou stabilizací zorného pole podél svislice a horizontu.
Takový systém pro přípravu a odpálení střely poskytuje nejvyšší přesnost střelby a základní jednoduchou práci střelce. Před vystřelením musí pouze umístit zaměřovací značku na cíl, změřit dosah k cíli stisknutím tlačítka a ponechat zaměřovací značku na cíli.
Zavedení laserového dálkoměru a tankového balistického počítače na tanku vedlo k revolučním změnám ve vytvoření systému řízení palby tanku, který kombinoval zaměřovač, laserový dálkoměr, stabilizátor zbraní, tankový balistický počítač a senzory vstupních informací do jednoho automatizovaného komplexu. Systém poskytuje automatický sběr informací o podmínkách střelby, výpočet zaměřovacích úhlů a bočního vedení a jejich zavedení do pohonů děla a věže.
První mechanické balistické kalkulačky (sčítací stroje) se objevily na amerických tancích a M48 a M60. Byly nedokonalé a nespolehlivé, téměř nemožné je použít. Střelec musel ručně vytočit rozsah na kalkulačce a vypočítané opravy byly zadány do zaměřovače pomocí mechanického pohonu.
Na M60A1 (1965) byl mechanický počítač nahrazen elektronickým analogově digitálním počítačem a na modifikaci M60A2 (1971) byl nainstalován digitální počítač M21, který automaticky zpracovává informace o vzdálenosti od laserového dálkoměru a snímače vstupních informací (rychlost a směr pohybu tanku a cíle, rychlost a směr větru, naklápění osy osy zbraně). Údaje o teplotě a tlaku vzduchu, teplotě náplně, opotřebení hlavně pistole byly zadávány ručně.
Pohled byl s vertikální a horizontální stabilizací zorného pole závislou na stabilizátoru zbraně a nebylo možné automaticky zadat úhel zaměřování a vedení do pohonů děla a věže.
Na tank Leopard A4 (1974) byl nainstalován digitální balistický počítač FLER-H, který zpracovává informace z laserového dálkoměru a vstupních informačních senzorů stejným způsobem jako na tanku M60A2. Na tancích Leopard 2 (1974) a M1 (1974) byly použity digitální balistické počítače, fungující na stejném principu a se stejnými sadami vstupních informačních senzorů.
První sovětský analogově-digitální TBV byl zaveden do LMS na prvních dávkách tanku T-64B (1973) a následně byl nahrazen digitálním TBV 1V517 (1976). Balistický počítač automaticky zpracovával informace z laserového dálkoměru a snímačů vstupních dat: snímač rychlosti tanku, snímač polohy věže vzhledem k trupu tanku, signál z naváděcího panelu střelce (který byl použit pro výpočet rychlosti a směru pohybu tanku a cíle), snímač rychlosti bočního větru, snímač náklonu osy čepů zbraně. Údaje o teplotě a tlaku vzduchu, teplotě náplně, opotřebení hlavně pistole byly zadávány ručně.
Střelecký zrak měl nezávislou stabilizaci zorného pole a vypočítané TBV zaměřovací a boční úhly náběhu byly automaticky zadávány do pohonů děla a věže, takže střelecká pozorovací značka zůstala nehybná.
Sovětské tankové balistické počítače byly vyvinuty v pobočkové laboratoři Moskevského institutu elektronické technologie (MIET) a zavedeny do sériové výroby, protože v té době průmysl neměl žádné zkušenosti s vývojem takových zařízení. Balistický počítač 1В517 byl prvním sovětským digitálním balistickým počítačem pro tank, následně MIET vyvinul a přijal řadu balistických počítačů pro všechny sovětské tanky a dělostřelectvo. MIET také zahájil první studie o vytvoření integrovaného informačního a řídicího systému tanku.
V první generaci MSA byla značná část charakteristik, které ovlivňují přesnost střelby, zadána do TBV ručně. Vylepšením LMS byl tento problém vyřešen, téměř všechny charakteristiky jsou nyní určeny a automaticky zapsány do TBV.
Počáteční rychlost střely, která závisí na opotřebení vývrtu hlavně, teploty a kvality střelného prachu, začala zaznamenávat zařízení pro určování rychlosti střely při vylétávání z děla, instalované na hlaveň zbraně. Pomocí tohoto zařízení TBV automaticky generuje korekci na změnu rychlosti střely z tabulky pro druhý a další výstřely tohoto typu střely.
Ohyb hlavně, který se mění v závislosti na zahřívání hlavně během temné palby a dokonce i od slunečního světla, začal brát v úvahu ohýbací měřič, který je také nainstalován na hlavně. Vyrovnání zaměřovací čáry zaměřovače podél horizontu a osy hlavně hlavně se začalo provádět nikoli v konstantním průměrovaném rozsahu, ale podle vypočteného rozsahu TBV v cílovém místě.
Teplota a tlak vzduchu, boční vítr a podélná rychlost větru jsou automaticky brány v úvahu a zadávány do TBV pomocí komplexního snímače stavu atmosféry instalovaného na věži tanku.
