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精确制导技术
发布时间:2011-12-14    点击次数:

  

      
      一、精确制导技术的定义
      在精确制导技术和精确制导武器出现之前,就已经出现了制导武器。制导武器是按照特定基准选择路线,控制和引导战斗部对目标进行攻击的武器。制导武器出现于第二次世界大战中,如1942德国研制成V-1飞航式导弹和V-2弹道导弹,但因技术不成熟,命中精度不够高,在战争中的影响不大。60年代中期电子技术的飞跃为精确制导技术的发展奠定了基础,70年代以来,精确制导技术开始广泛运用于军事领域,精确制导武器出现,并受到了各国的高度重视。尤其是海湾战争以后,精确制导武器已经成为战场的主角。
     1.精确制导技术
     ——按照一定规律控制武器方向、姿态、高度和速度,引导战斗部准确攻击目标的军用技术。它是以微电子技术、电子计算机和光电转换技术为核心,以自动控制技术为基础发展起来的高新技术。
      2.精确制导武器
      ——直接命中概率大于50%的制导武器称精确制导武器。精确制导武器出现于20世纪60年代,包括导弹(占93%),制导炸弹(占4.3%)、制导炮弹(占2.4%)等。
精确制导系统
  ——根据各种精确制导技术原理研制的控制导引武器装备自动飞向目标的整套装备。精确制导系统由测量装置、中央计算机、敏感装置、执行机构等组成。
 
      二、制导方式和原理
      (一)制导方式
       制导分类:
  1.自主式制导:惯性制导、方案制导地形、匹配制导、天文制导
      2.寻的式制导:主动式寻的制导、半主动式寻的制导、被动寻的制导
      3.遥控制导: 波束制导(雷达波束制导、激光波束制导); 指令制导(有线指令制导、无线指令制导)                                               
  4. 复合制导:二种以上组合                                               
                         
      (1)自主式制导
       ①定义:自主式制导是指引导指令由弹上制导系统按照预先拟定的飞行方案控制武器飞向目标。
    ②特点:制导系统与目标、指挥站都不发生联系,武器控制完全自主、适合攻击固定目标,一般用于复合制导武器初始飞行段。
     ③优点:隐蔽性好、抗干扰能力强。
       ④缺点:导弹一经发射就不能再改变弹道,有积累误差。
 
      (2)遥控制导是依靠设在地面(海上、空中平台)指挥站来测定目标和导弹的相对位置,并向导弹发出控制导引指令,以攻击目标的制导方式。其特点:制导精度高、抗干扰强,随距离增大积累误差大,由于飞行中制导系统与目标和制导站都发生联系,适用于攻击运动目标。
 
      (3)寻的制导
      主动式寻的制导是指导弹主动向目标发射能量并接收目标反射能量形成控制指令,使导弹跟踪目标。该制导方式具有“发射后不用管”的优点,命中精度高,但易受干扰。如法国AM39“飞鱼”空舰导弹的末制导寻的头。
      半主动式寻的制导是指地面(或空中、水上平台)制导站向目标发射能量,遇目标后反射,被导弹接收形成控制指令,控制引导导弹击毁目标。半主动式制导站功率大可重复使用,导弹轻造价低,但制导站易遭敌干扰和攻击。
      被动式寻的制导是指导弹接收目标幅射能量形成指令控制,引导导弹飞向目标。被动式寻的制导较为隐蔽、但易受天气影响,受敌干扰欺骗。
 
      几种主要的制导方式及工作原理
      1. 惯性制导
  惯性制导是利用惯性测量设备测量导弹运动参数的制导技术。采用这一制导技术的中、远程导弹,一般用于攻击固定目标,制导程序和初始条件是预先输入弹载计算机的。导弹飞行过程中,计算机根据惯性测量装置测得的数据和初始条件给出制导指令,弹上控制系统根据指令导引导弹飞向目标。惯性制导系统组成:测量装置、程序装置、陀螺装置、解算装置。
      由于是一种自主制导技术,惯性制导不需要弹外设备的配合,也不需要外界提供目标的直接信息,因此抗干扰性强、隐蔽性好、不受气象条件的影响,但其制导精度会随飞行时间的增加而降低。
 
      2.地形匹配制导
      地形匹配制导又称地图匹配制导,其原理:在导弹发射区与目标区之间选择若干特征明显的标志区,通过遥测、遥感手段按其地面坐标点标高数据绘制成数字地图,预先存入弹载计算机内。导弹飞临这些地区时,弹载的雷达高度表和气压高度表测出地面相对高度和海拨高度数据,计算机将其同预存数字地图比较,算出修正弹道偏差的指令,弹上控制系统执行指令,控制导弹飞向目标。地形匹配制导的精度与射程无关,也不受气候条件影响。
      3.自动寻的制导
    自动寻的制导是指导弹自己寻找、跟踪、击毁目标的制导方式。
  工作原理:利用弹上设备接收来自目标幅射或反射的能量(红外、激光、电磁波等),靠弹上设备将这些参数变换成引导指令,使导弹飞向目标。
  特点:作用距离近、造价高、制导精度不受距离影响,适用于攻击攻击运动目标。
      4. 指令制导是由制导站发出指令信号来控制导弹飞向目标的制导方式。
      ①无线指令制导
       无线指令制导的特点:作用距离较远、易受干扰、地面设备复杂。
      ②有线指令制导
   有线指令制导的特点:设备简单、成本低、不受干扰,受地形、距离限制,射速低。
 
      5.波束制导是指利用电磁波波束引导导弹攻击目标的制导方式。
      ①雷达波束制导
    原理:雷达发射跟踪目标锥形波束,导弹沿波束轴线飞向目标。
      雷达波束制导的特点:易受干扰,导弹易脱离波束。
   
      ②激光(红外、无线电)波束制导
      原理:激光幅射瞄准目标、导弹尾部激光接收器接收信号将导弹引向目标。
      激光波束制导特点:适用于攻击快速目标。
 
      复合制导是指采用二种以上制导方式组合而成的制导方式。
      复合制导特点:可扬各种制导之长,避各种制导之短,实现精确命中目标。
      
      三、精确制导技术在武器系统中的运用
      (一)导弹
      1.定义: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。
 
      2.组成:战斗部、动力装置、制导装置、弹体等部分。
      3.分类:
      ①按导弹发射点与目标之间的相对位置:
      地地导弹  如:“飞毛腿-B”地地战术弹道导弹
      地空导弹     “红旗-2”地空导弹
      岸舰导弹     “海鹰-2”导弹
      舰舰导弹      C801反舰导弹
      舰潜导弹      FRAS-1火箭助推反潜导弹
      舰地导弹      BGM-109C对陆攻击巡航导弹
      舰空导弹      “海麻雀”近程低空舰空导弹
      空空导弹      ALM-9L“响尾蛇”导弹
      空地导弹      AGM-130C导弹
      空舰导弹      AGM-84A“捕鲸叉”空舰导弹
      空潜导弹      MK-46鱼雷
      潜潜导弹      “海长矛”弹道式反潜导弹
      潜地导弹      “三叉戟”潜地弹道导弹
      潜舰导弹      SS-N-23远程战略导弹
      潜空导弹      “斯拉姆”近程低空潜空导弹
      ②按射程分类:
      短程导弹          L〈 100 千米
      近程导弹    100〈 L〈 1000 千米
      中程导弹   1000〈 L〈 3000千米
      远程导弹   3000〈 L〈 8000千米
      洲际导弹   8000〈 L
      ③按作战使命分:战略导弹和战术导弹
      2.制导炮弹
      制导炮弹是利用自身的制导装置,发射后能在弹道末段实施导引、控制的炮弹。这是一种打击点状目标的精确制导武器,主要用于毁伤坦克、装甲车辆、舰艇等活动目标。
      目前,制导炮弹主要有四种类型:激光制导炮弹、毫米波制导炮弹、红外成像制导炮弹、双模式制导炮弹。
      3.制导炸弹
      制导炸弹是加装制导装置和操纵面的航空炸弹。它的出现是航空炸弹发展史上的一个重大里程碑。
      从20世纪60年代开始到目前,已发展了四代,如电视制导炸弹、激光制导炸弹、红外制导炸弹和“联合直接攻击弹药”(JDAM)等。其特点是命中精度高,主要用于攻击桥梁、机场、电站、指挥所、舰船等点目标。
 
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