本文主要针对坦克炮、速射高炮等典型常规武器系统，给出了具有允许射击区域的火炮武器系统在弱相关振动作用下的反应时间、首发命中率的分析与测试研究。　　 首先，在介绍了坦克炮的射击门体制和速射高炮的大偏差停射体制的基础上，引出了允许射击区域这个射击学中的概念，并将该允许射击区域抽象为“目的域”这一更为广泛的概念。通过对射击误差的分类，分析了射击误差在引入允许射击区域后受到的影响，以及引入表征误差平稳性的相邻两个采样点间的相关系数的必要性，阐述了射击误差时空特性分析的迫切性。　　 其次，在各态历经正态过程的假定下，以随机振动理论为工具，对矩形与椭圆形目的域，结合射击误差序列的特性，研究了射击误差的随机穿越特性，证明了待机时间、滞留时间、随机穿越周期均服从几何分布，且分布是射击误差时空特征的函数，得出了它们的均值和均方差。在此基础上，结合实际火控系统的射击规律，演绎了击发周期、允许射击时间、停射时间、停射率的统计特征，为具有目的域的武器系统的平均最大击发延时，速射火力系统的射击时间分布提供了分析工具。同时，证明了相邻两个采样点间的相关系数是炮控误差对其均值的平均穿越频率的函数，给出了在试验中利用炮控误差对其均值穿越次数来决定相关系数的方法。　　 接着，在各态历经正态过程的假定下，在将其样本空间网格化的基础上，藉助Markov链理论中的概率转移阵的概念，创建了欠速、超速概率转移阵，证明了射击误差对矩形目的域的首穿时间(首次待机时间与首次滞留时间)估值及其上、下界均服从PH分布，而且上述估值的上、下界随着网格的加密而接近，直到趋于一致，为已被证明属于NP(Nondeterministic Polynomial非确定多项式)-hard类型的平稳随机过程的首穿问题找到了一个误差可事先预置的新求解方法；同时还给出了射击误差在网格上的分布规律，分析了射击门对射击误差的吸收效应及相关系数对坦克炮首发命中率的影响，为具有射击门体制的坦克炮的首发命中率与击发延时的分析提供了理论工具。　　 最后，以现行试验方案为基础，基于射击误差时空特性拟定了检验各种随机穿越特征量与首发命中率的处理技术，补充了传统试验方案的不足，并以某在试武器系统的定型试验数据证明了本文成果的可信性。