精确制导技术导弹它是依靠自身的什么装置推进指采用引导和控制的方法调整受控什么和弹药的运动轨迹

念精确制导技术,是按照一定的规律控制武器的飞行方向、姿态、高度和速度,引导武器系统战斗部准确攻击目标的军用技术,简称制导技术。(二)精确制导技术的种类制导技术的种类很多,按制导原理可分为寻的制导、遥控制导、惯性制导、地形匹配与景象匹配制导、全球定位系统制导和复合制导六大类。导弹是精确制导武器中类别最多,研制、生产和装备、使用数量最大的一类。

精确制导技术,是按照一定的规律控制的飞行方向、姿态、高度和速度,引导武器系统战斗部准确攻击目军用技术,简称制导技术。它是以微、和光电转换技术为核心,以自动控制技术为基础而发展起来的高新技术。它广泛应用于、航空、炮弹、鱼雷、地雷等武器系统中。

(二)精确制导技术的种类

制导技术的种类很多,按制导原理可分为寻的制导、遥控制导、惯性制导、地形匹配与景象匹配制导、系统(GPS)制导和复合制导六大类。

寻的制导,就是弹体自己寻找、跟踪并击毁目标。它是利用弹上导引装置接收目标辐射或反射的能量(无线电波、红外线、等)形成导引信号,控制导弹飞向目标的制导。寻的制导通常按有无照射源和照射源所处的位置,可分为主动寻的、半主动寻的和被动寻的三大类。

寻的制导的优点是精度高,多用于末端制导,适合打击目标。其缺点是作用距离短,识别敌我能力差。如法国AM39“飞鱼”、美国AIM—9L“”空空导弹等。

遥控制导是由设在导弹以外的制导站控制导弹飞向目标的技术。它是依靠设在地面、海上(舰船)或空中(飞机)的制导站来测定目标和导弹的相对位置,并向导弹发出指令。导弹根据指令飞向目标,这种制导适用于攻击活动目标,多用在防空、反舰艇和反坦克导弹上。按信号传送方式,它可分为有线指令制导、无线指令制导和波束制导。遥控制导是最早被采用的制导系统,通常用于地(舰)空、空空、空地(舰)、反坦克、反弹道导弹等各类导弹。遥控制导的优点是弹上设备简单,在一定射程范围内可获得较高的制导精度。缺点是射程受跟踪测量系统作用距离的限制,制导精度随射程的增加而降低,并易受干扰,只有射程较近的战术导弹才采用全程遥控制导。

惯性制导是利用惯性原理控制和导引导弹飞向目标的技术。惯性制导的原理是利用惯性测量装置测出导弹的运动参数,形成制导指令,通过控制发动机推力的方向、大小和作用时间,把导弹自动引导到目标区。惯性制导是以自主方式工作的,不与外界发生联系,所以抗干扰性强、隐蔽性好、不受气象条件的影响,但制导精度随飞行时间(距离)的增加而降低。的地地战术导弹、战略导弹和都采用惯性制导。如前的SS—12、美国的“—Ⅲ”洲际导弹均采用惯性制导。

4. 地形匹配与景象匹配制导

地形匹配与景象匹配制导,就是在导弹发射前,事先把导弹飞行过程中的地形和景物图像进行数字化处理,预存储于导弹上,导弹在飞行过程中,通过特定的装置不断测量出实际地形和景物数据,与事先存储的数据进行对比,算出偏差后进行修正的一种制导。地形匹配与景象匹配制导精度与射程无关,也不受气候条件影响,如美国AGM—86B空射巡航导弹的末端制导。

5. 全球定位系统(GPS)制导

GPS是美国于1993年建成使用的“导航”全球定位系统的简称(图4-1)。该系统由空间设备、地面控制设备及用户设备三部分组成,部署有24颗导航定位卫星,可为用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、速度和精确的时间信息。GPS制导就是利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上播发的信号来修正导弹的飞行,提高制导精度。

复合制导是在一种武器中采用两种或两种以上的制导方式的制导。它可综合利用几种制导方式的优点,弥补缺点,提高制导精度,通常适用于中程以上导弹。如美国的AGM空射巡航导弹,初始段采用惯性制导,中段采用地形匹配制导,末段采用GPS制导。

1. 精确制导武器的种类

(1)导弹。导弹是依靠自身的动力装置推进,由制导系统导引、控制其飞行路线并导向目标的武器。导弹是精确制导武器中类别最多,研制、生产和装备、使用数量最大的一类。世界上几乎所有国家和地区都配备有导弹,各国先后研制和装备各类导弹近600余种,其中现服役的有300多种。导弹的型号很多,可从多种角度进行分类。早期按发射地点与目标所在位置可分为地地导弹、地空导弹、舰空导弹、空地导弹、空空导弹;按导弹指向目标,可分为反坦克导弹、反舰导弹、反潜导弹、反导弹导弹;按导弹的飞行特点可分为弹道式导弹和巡航式导弹两种;按射程远近可分为:近程导弹(1 000千米内)、中程导弹(1 000~3 000千米)、远程导弹(3 000~8 000千米)和洲际导弹(8 000千米以上)。

(2)精确制导弹药。精确制导弹药自身无动力装置,其弹道的初始段、中段需借助、飞机投掷。它可分为末制导弹药和末敏弹药两类。末制导弹药主要有制导炮弹、制导炸(航)弹、制导地雷等,末敏弹药主要是一些反装甲弹药。

2. 精确制导武器的主要特点

(1)高精度。精确制导武器的直接命中概率可达50%以上,是普通弹命中概率的几十甚至上百倍。

(2)高效能。精确制导武器的价格交换比可以达到一比几十到几百,甚至更大。比如:在马岛海战中,阿根廷用一枚价格20万美元的“飞鱼”导弹击沉造价为两亿美元的“”号导弹驱逐舰,价格交换比达到1∶1 000。

(3)射程远。精确制导技术应用后,大大地提高了武器(导弹)的射程,如苏制SS—18导弹,射程为12 000公里。

(4)威力大。一枚战术常规导弹,如果携带的是1吨重的战斗装药,则相当于18门火炮齐射10发炮弹的威力。而一个千吨级的小型核弹威力相当于10个炮兵团540门火炮1次齐射10发炮弹的威力。

(四)精确制导武器对作战的影响

精确制导武器的大量使用,大大地增强了武器的杀伤破坏能力,提高了作战效能。例如在中,先后出动600架次飞机投掷数千吨炸弹,损失18架飞机,仍未炸毁越南南北——清化大桥,后改用激光制导炸弹,只出动12架次飞机仅投掷几十枚炸弹就将该桥摧毁。

2. 使作战样式发生深刻变化

精确制导武器的应用,导致未来战争远距离、大纵深、多目标打击成为可能。这改变了传统以阵地战为主体的作战样式,交战双方大量使用远程精确制导武器进行打击,双方军队相隔数千里,真正在战场上交锋的是无人驾驶飞机和导弹,而士兵则坐在地下指挥中心里来控制这些导弹。

3. 改变了力量对比的

精确制导武器的数量多少和质量优劣,已经成为衡量一支军队质量建设水平高低和战斗力强弱的重要标志之一。战争的制胜因素不再取决于的数量,关键是武器的质量以及是否形成系统,是否配套,是否有熟练掌握这种武器的人。中,伊拉克并非没有先进的防空导弹,但由于指挥系统陷于瘫痪,结果这些武器根本没有发挥作用。

(五)精确制导技术的发展趋势

精确制导技术是当前军事高技术中发展最活跃的领域之一。随着各种高技术在精确制导武器中的应用,不同类型的精确制导武器向着“发现即摧毁”的方向发展。

一是制导技术向智能化转变。随着和电子计算机技术的发展,制导武器使用大型电子计算机,利用成像替代人眼,用微处理器和各种模拟人的分析、判断、过程,使武器装备智能化程度越来越高。制导武器在一定程度或范围内可实现自动搜索、发现、识别目标和定位,自动采用适合的方式攻击目标。

二是制导技术向高精度方向发展。一般来说,武器命中精度提高一倍,其毁伤力可以提高到原来的四倍,而武器系统的命中精度又主要取决于制导系统。为了适应未来作战的需要,特别是实现首发命中并摧毁目标,制导系统的制导精度必须大大提高。近年来发达国家正在重点发展激光制导、GPS制导、毫米波制导等技术,使制导技术向更精准的方向发展。

三是制导技术向复合制导方式发展。由于单一的制导方式存在一些不足,命中精度低,因此各国都致力于发展复合式制导,以提高精确制导武器的抗干扰能力。

“精确”就是十分准确,即命中精度很高,通常指直接命中率大于50%。“制导”就是对导弹或精确制导弹药进行引导和控制,调整其运动轨迹(如飞行方向、姿势、高度和速度),直至以允许误差命中目标。精确制导技术是精确制导武器的基础,是打赢未来战争所依赖的一项关键技术。按照制导信息的来源,精确制导技术可分为自主制导技术、寻的制导技术、遥控制导技术等。

制导系统主要由导引系统和控制系统两部分组成。导引系统一般包括探测设备和计算机变换设备,其功能是测量导弹和制导弹药与目标的相对位置和速度,计算出实际飞行弹道与理论弹道的偏差,给出消除偏差的指令。控制系统则是由敏感设备、综合设备、放大变换设备和执行机构(伺服机构)组成。其功能是根据导引系统给出的制导指令和导弹、制导弹药的姿态参数形成综合控制信号,再由执行机构调整控制导弹、制导弹药的运动或姿态直至命中目标。目前,人们根据不同的信息源研制出了许多不同制导方式,概括起来主要有六种。

自主制导就是导弹自己控制自己,在飞行中不依赖于制导控制站,由安装在导弹中的制导装置,按照预先输入的程序控制其飞行轨迹,保证导弹命中目标。自主制导主要用于弹道导弹和巡航导弹,攻击固定目标。自主制导的特点是,把飞行轨迹和目标信息直接输入到导弹体内的计算机装嚣中,发射后不与目标和制导控制站发生联系,因而具有很好的抗干扰能力和隐蔽性。但是也有一定的缺点,主要是发射后无法改变轨道,打击精度随飞行时间的增加而降低。自主制导技术分为惯性制导技术、地形匹配制导技术、卫星定位制导技术。

导弹身上安装有非常灵敏的惯性元件,这种元件能够测量导弹的运动参数,参数源源不断地被输入到导弹中的导航计算机中,经过导航计算机运算得出导弹的位置信息,即弹体速度信息、飞行方向信息、弹体姿态信息。这些信息不断地与发射前输入的弹道数据相比较,如果有误差,导航计算机就会自动调整参数,并发送指令给导弹的执行机构,来调整导弹的飞行路线,使导弹的飞行轨迹始终与预先输入的弹道数据相一致,从而保证导弹准确地飞向目标。

巡航导弹多采用这种制导方式。采用地形匹配制导时,必须在导弹发射前,通过卫星或者侦察飞机,侦察出导弹计划飞行路线的地形地貌,并绘制出体现地形高度变化的数字地图,数字地图会被输入到导弹中的制导计算机内,作为匹配的基准。导弹发射后,按照惯性飞行,每当飞到匹配区(地形变化区)上空时,导弹上的雷达高度表和气压高度表同时工作,测出该地区的地形高度,并输入到导弹上的计算机内,计算机把实际测到的数据与预先输入的位置信息相比较,如果有差距,制导计算机就会发出纠正指令,使导弹朝着计划的飞行路线航行。经过几次在匹配区的修正,使导弹最终命中目标。地形匹配制导与惯性制导配合,可大大减小惯性制导的误差,这样导弹就会像长着眼睛似的迂回起伏,准确地飞向预定目标。

卫星定位制导,也称“GPS”制导。“GPS”制导的原理是:制导武器(如巡航导弹)上的GPS接收机,接收到定位卫星发射的导航信号,导弹上的制导计算机根据卫星的位置及时侦查信息,计算出导弹的空间位置,并与预先制定好的位置信息比较,从而形成制导指令,控制导弹准确飞向目标。这种制导方式的优点是,全天候全天时工作,而且导弹上的制导设备相对简便。

寻的制导,就是依靠导弹身上的信号接收设备,接收敌方目标辐射或反射的能量(如红外辐射、光辐射、无线电波、声波等),来确定目标位置或运动特性。自动控制导弹准确飞向目标。“寻的”就是寻找目标的意思。

具体讲,寻的制导就是借助安装在导弹头部的导引头接收目标辐射或反辐射的电磁波来测定出目标的空间坐标,然后由制导计算机向导弹的执行机构发出指令,控制导弹飞向并命中目标的一种制导方式。

寻的制导的导弹具有自动探测、跟踪、瞄准和拦截目标的能力。按照导弹头部接收信号的导引头所敏感的目标的物理特性,寻的制导分为雷达寻的、红外寻的、激光寻的等多种类型。另外,根据导引头所敏感的目标辐射源的位置,寻的制导又可分为主动寻的制导、半自动寻的制导和被动寻的制导。寻的制导的最大特点是精度非常高,但是它的作用距离比较近,识别敌我能力比较差。

采用主动寻的制导技术的导弹在作战时,首先由导弹头部的导引头向打击目标发射信号(雷达、红外线、激光等),然后导引头再接收来自目标的反射信号,反射信号经过制导计算机处理后,就形成了制导指令,从而控制导弹准确的飞向目标。法国的SA-90地空导弹和美国的“不死鸟”空空导弹就是采用主动雷过寻的制导方式。

2.半自动寻的制导技术

半自动寻的制导与主动寻的制导的主要不同是,向打击目标进行的信号发射来自发射站,而不是来自导弹本身的导引头。半自动寻的制导的过程是这样的:首先由导弹外的平台向打击目标发射信号,导弹上的导引头就会接收来自目标的反射信号,其他工作流程与主动寻的制导相同。

该技术不必向目标发射任何信号,导弹上的导引头接收来自打击目标自身辐射的微弱信号,经过放大处理后形成制导指令,控制导弹飞向目标,导弹依靠感受目标自身的能量(比如飞机发动机的热辐射),自动跟踪并攻击目标。美国的“响尾蛇”空对空导弹,就是采用被动红外寻的制导方式,而“哈姆”反雷达导弹则是属于被动雷达寻的制导。

遥控制导技术与寻的制导的不同在于,导弹的导引头安装在导弹之外,即与导弹分离。遥控制导技术,从字面理解,就是作战人员用一种“遥控器”来控制导弹飞行轨迹的制导方法。这种“遥控器”就是设立在地面、海上或者飞机上的一个指令站。指令站是专门向导弹发送命令的控制站,指令站可以测定打击目标和导弹的相对位置,然后向导弹发出向目标方向飞行的命令。当目标位置发生改变时,指令站会重新向导弹发出命令,保证导弹准确飞向目标。

遥控制导方式适合攻击运动目标,在地空导弹、空地导弹、空空导弹、反坦克导弹上使用较多。这种制导技术,必须在导弹外建立指令(制导)站,特点是导弹受制于指令站,弹道随打击目标的运动而改变,适合攻击运动中的打击目标。指令站能够同时跟踪打击目标和导弹,经测量处理后适时向导弹发出命令。导弹上的接收器接收到命令后,经过导弹计算机解码,然后导弹按照制导站的命令飞向目标。比如目视瞄准、手控有线遥控制导:在导弹发射后,操控人员通过瞄准镜,时时观察目标和导弹的相对位置,并不断地操纵控制盒,把控制命令通过导线传送给导弹(导弹是通过导线与控制盒相连的),导弹接收器以收到的制导命令为依据,操纵执行机构改变导弹的飞行轨道,使其飞向目标。

控制站(制导站)可设于地面、海上或空中,其主要功能是:跟踪目标和导弹,测量它们的运动参数,形成制导命令或控制导引波。遥控制导系统主要由跟踪测量装置、制导命令计算机装置、遥控传输装置和控制执行装置4个部分组成。遥控制导的优点是设备简单,在一定范围之内可获得较高的制导精度;缺点是精度随射程增加而降低,比较容易受干扰,作用距离近。

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